El avance constante, sostenido y cada vez más rápido de la ciencia humana está poniendo en entredicho algunos hechos que, hasta hace pocos días eran aceptados como verdad. Ya no son "pocos años" o "pocos meses": ahora hablamos de conocimientos que fueron válidos "hasta hace pocos días".

Claro que, cuando el cambio en el corpus del conocimiento afecta áreas tan sensibles como la salud, las implicaciones se vuelven tortuosas, angustiantes y, en muchos casos, imprevisibles.

El presente caso se refiere a una de estas circunstancias: en el ámbito de la radioterapia, mucho se ha discutido, hablado y especulado acerca de si estamos frente a uno de los socorridos casos en los cuales el remedio es peor que la enfermedad. Sin entrar a discutir las innegables ventajas de este tipo de tratamiento para mejorar o curar a cierto tipo de pacientes oncológicos, siempre se ha sospechado que la radiación causaba daños en el ADN de las células sanas.

Pues bien: ahora se ha demostrado en un caso concreto que abre perturbadoras preguntas tanto para los físicos como para los médicos y los pacientes.

La terapia radiante, medicina nuclear o radioterapia, esto es, la exposición de un tejido neoplásico a la radiación, basa su principio en el hecho de que la radiactividad afecta especialmente a las células en proceso de reproducción —concretamente en la metafase—. Eso es precisamente un cáncer: un grupo de células en permanente reproducción, o con una tasa de división incomparablemente superior a la de las células normales. La teoría decía que las células normales, casi siempre en reposo, no se verían dañadas por la radiación, mientras que las enfermas sucumbirían. Este ataque selectivo parece dar buenos resultados, aún teniendo en cuenta sus obvios y desagradables efectos secundarios.

Pero los avances en el campo de la física parecen poner esta verdad bajo una nueva luz: en el número 95 de la revista internacional Physics Review acaba de publicarse el resultado de un estudio cuyas sugerencias son, por lo menos, motivo de duda y preocupación.

Un equipo de físicos canadienses han demostrado que la terapia contra el cáncer basada en iones pesados puede causar mucho más daño al ADN sano de lo que se creía. Este daño genético no es producido por los iones en sí, sino por partículas secundarias producidas en el proceso, que llevan montos de energía ridículamente bajos.

La radioterapia contra el cáncer utiliza protones libres o iones como el argón o el neón. Estas partículas son de muy alta energía, superior a 1 MeV. La periodista científica Belle Dumé, de la revista PhysicsWeb, explica que "La ventaja de la terapia de iones pesados sobre otras técnicas consiste en que la mayor parte de su energía se deposita en una pequeña región del espacio conocida como Pico de Bragg, mientras que los rayos X, por ejemplo, liberan su energía en forma continua una vez que ingresan en el cuerpo".

Los físicos chinos Qiu Li-Mei, Li Wen-Jian, Feng Yan, Zhou Li-Bin y Zhang Gao-Hua, del Instituto de Física de la Academia China de Ciencias, demostraron ya en 2002 la incuestionable utilidad de la terapia de partículas pesadas bombardeando células de hepatoma humano (cáncer de hígado) con núcleos de neón. Comprobaron que la terapia de iones pesados, que se comenzó a utilizar en 1970, destruye el 100% de las células malignas en división si se las irradia con una dosis de solo 2 Gy (Grays).

Sin embargo, hasta el día de hoy no se conocían datos acerca de los posibles daños producidos en el proceso al ADN de las células sanas, especialmente por encima del Pico de Bragg. Se pensaba que el daño podía venir dado por los iones mismos luego de perder casi toda su energía o por partículas secundarias producidas dentro del tejido. Esta preocupación desveló siempre a los científicos, porque los tejidos por encima del Pico de Bragg son típicamente tejidos sanos y normales.

Acelerador de iones pesados

Hace pocas semanas, alguien decidió por fin investigar este asunto en profundidad. Su nombre es Michael Huels, y es profesor de física en la Universidad de Sherbrooke.

Hasta la publicación del trabajo de Huels en Physics Review, ni siquiera se conocía el mecanismo por el cual los iones pesados podían destruir el ADN de las células sanas. Podía tratarse de la lisa y llana ionización de los átomos dentro de la célula, ruptura de enlaces atómicos en las moléculas, o ataque de radicales libres. Se creía, empero, que la terapia en cuestión no producía un daño mayor que el provocado por terapias que se han venido usando como rutina por muchas décadas: la radioterapia de rayos X o gamma.

"Huels disparó iones de baja energía sobre una fina película de moléculas normales en una cámara de vacío ultraalto", escribe Dumé. "Los resultados demuestran que el daño inicial causado por los iones al final de su recorrido es significativamente más complejo, localizado y letal que el inducido por los rayos X o gamma".

Para colmo, el estudio reveló que estos severísimos daños requieren energías de apenas 0,25 eV (un cuarto de electronvolt, compárese con los millones de voltios utilizados normalmente). Esta cifra es absurdamente exigua en el ámbito de la medicina nuclear.

En 2003, Thomas Schlathölter, de la universidad holandesa de Gröningen, habían hecho notar que el disparo de partículas de alta energía (del rango de megaelectronvolts) contra fragmentos de ADN producía la creación de partículas secundarias de muy baja energía (1 a 200 eV), pero no se sabía que energías tan escasas pudieran producir un daño tan terrible. La confirmación llegó sólo ahora, con el advenimiento de un nuevo cañón, desarrollado en Sherbrooke, que permite lanzar partículas poco energéticas contra células normales y estudiar los daños producidos por su ADN. Éste fue, en pocas palabras, el experimento de Huels.

Mecanismo del daño genético por partículas secundarias de baja energía

A pesar de que el hecho ha quedado demostrado, falta aún descubrir cómo y por qué partículas tan "lentas" y poco potentes hacen tanto daño.

Es un hecho de la realidad que algunos tipos de cáncer exigen terapias con iones pesados. A veces no hay otra alternativa. Entonces la pregunta se hace obvia: ¿Qué haremos? ¿Cuál será el resultado de la ecuación riesgo/beneficio?

El profesor Huels dice al respecto: "Nuestro sueño es que algún día los médicos puedan manipular los efectos dañinos de las partículas pesadas a nivel molecular. Por ejemplo, queremos desarrollar ´radiosensibilizadores´ que sean específicos para las partículas secundarias creadas en el ADN durante la terapia con iones".

Él y su equipo están abocados a este y otros estudios similares. Mientras tanto, los médicos deben aceptar el preocupante hecho de que las partículas primarias matan al cáncer y las secundarias al tejido normal, evaluar los costos y los beneficios, y aplicar esta técnica con el cuidado y la precaución que estos nuevos descubrimientos indican.

MÁS DATOS:

Heavy ions damage DNA
Observation of DNA damage of human hepatoma cells irradiated by heavy ions using comet assay

(Traducido, adaptado y ampliado por Marcelo Dos Santos de PhysicsWeb y de otros sitios de Internet)