"Dise?ar aceleradores de part¨ªculas es ¨²til para nuevas terapias contra el c¨¢ncer"

Se hacen aceleradores de part¨ªculas para estudiar el primer microsegundo del universo y luego resulta que esas tecnolog¨ªas sirven tambi¨¦n para curar pacientes en el hospital", afirma Ugo Amaldi, un f¨ªsico italiano que conoce a fondo estas dos vertientes de la ciencia en su carrera, que sigue una trayectoria poco habitual. Amaldi empez¨® dedic¨¢ndose a la biof¨ªsica relacionada con la medicina, huyendo de la coincidencia con su padre, Edoardo Amaldi, un f¨ªsico fundamental reconocido internacionalmente. Pero luego Ugo triunf¨® como cient¨ªfico precisamente en el Laboratorio Europeo de F¨ªsica de Part¨ªculas (CERN,to a Ginebra), del que su padre hab¨ªa sido uno de los fundadores hac emedio siglo, y all¨ª, durante 14 a?os, hasta 1993, fue el responsable uno de los grandes experimentos del gran acelerador de part¨ªculas LEP, el Delphi, dirigiendo a 500 cient¨ªficos. Se ocup¨® de los componentes fundamentales del universo y de cuestiones como la supersimetr¨ªa. Despu¨¦s dio otra vez un salto en su carrera, volviendo a la biof¨ªsica, pero esta vez para desarrollar los nuevos sistemas de terapia de hadrones contra tumores con sincrotrones y ciclotrones. Sobre estas tecnolog¨ªas heredadas de los laboratorios de f¨ªsica fundamental ha dado una charla en el Ciemat, en Madrid.

"Al entrar en el organismo, los protones se concentran en la zona a tratar"

"La belleza de la f¨ªsica es que uno se encuentra en el cruce de caminos diferentes"

Pregunta. ?C¨®mo ha logrado estar en actividades cient¨ªficas tan aparentemente distantes como la f¨ªsica de part¨ªculas y las aplicaciones en biof¨ªsica?

Respuesta. Siempre me ha fascinado el hecho de que la ciencia no s¨®lo nos hace conocer, sino que para hacer ciencia hay que desarrollar instrumentos innovadores que luego tienen aplicaciones en otro campo. A menudo digo que he tenido en mi vida muchas historias de amor con sincrotrones, y esto es algo impl¨ªcito en mi idea de la relaci¨®n entre hombre y sociedad.

P. Pero usted empez¨® en la f¨ªsica cercana a la sanidad.

R. Cuando acab¨¦ la carrera, mi padre era muy conocido y no quise dedicarme a lo mismo que ¨¦l. Fui al Instituto Superior de Sanidad, en Roma, donde trabajaba otro gran cient¨ªfico que se dedicaba a la biof¨ªsica; aunque era un gran amigo de mi padre, no se pod¨ªa evitar... Me interes¨¦ en las radiaciones, en la f¨ªsica at¨®mica; empec¨¦ a apasionarme y descubrimos un efecto importante. Entonces me ofrecieron un contrato en el CERN y entr¨¦ en la f¨ªsica de part¨ªculas, ocup¨¢ndome exclusivamente de ella. Pero despu¨¦s de 13 a?os, cuando acabamos los experimentos en el LEP, qu¨¦ pod¨ªa hacer, ?incorporarme al LHC [el nuevo gran acelerador de part¨ªculas en construcci¨®n en el CERN]? ?Qu¨¦ pod¨ªa aportar yo de nuevo? Entonces, como dice mi esposa, volv¨ª "a mi primer amor", que es la f¨ªsica m¨¦dica. Junto con el gran f¨ªsico m¨¦dico Gian Piero Tosi, de Mil¨¢n, prepar¨¦ un informe para un centro de hadronterapia en Italia, con la fundaci¨®n Tera, y ahora estamos construyendo un centro de este tipo de terapia.

P. Pero no ha mezclado las dos especialidades: cuando se ocupaba de supersimetr¨ªas no estaba pensando en terapias contra tumores.

R. Suelo decir a los estudiantes que la f¨ªsica es una, conocer la f¨ªsica de las supersimetr¨ªas no tendr¨¢ aplicaciones inmediatas... Pero tambi¨¦n he trabajado en aceleradores de part¨ªculas, y dise?ar aceleradores para buscar la part¨ªcula Higgs es ¨²til para aplicar esas tecnolog¨ªas a la terapia oncol¨®gica. La belleza de la f¨ªsica es que uno se encuentra en el cruce de caminos diferentes porque est¨¢ en el centro de sistemas matem¨¢ticos complejos...

P. ?Sirven esas m¨¢quinas, los grandes aceleradores, como los del CERN, para terapias, o tienen que ser desarrolladas, adaptadas espec¨ªficamente, para las aplicaciones m¨¦dicas?

R. Las tecnolog¨ªas son las mismas, pero las m¨¢quinas, no, han de ser adaptadas. Un ciclotr¨®n para luchar contra tumores es muy parecido a los que se usan en investigaci¨®n de la f¨ªsica fundamental, pero un sincrotr¨®n ha de ser modificado porque las caracter¨ªsticas del haz han de ser diferentes. En el caso de un sincrotr¨®n como los del CERN, las energ¨ªas son elevad¨ªsimas, mientras que para terapias son mucho m¨¢s bajas, cien veces inferiores; y las corrientes son peque?¨ªsimas, pero es importante que sean uniformes en el tiempo.

P. ?Por qu¨¦?

R. Para las terapias, el haz tiene que ser uniforme. Si se aplica como sale de un sincrotr¨®n normal, en pulsos, es muy dif¨ªcil medir la dosis que se administra.

P. ?Qu¨¦ ventajas tiene la terapia con hadrones respecto a la radioterapia de rayos X?

R. Hay dos tipos de terapias con hadrones: la de protones y la de iones de carbono. Una m¨¢quina de rayos X es un equipo que se instala en los hospitales y que cuesta un mill¨®n de euros m¨¢s o menos. Si supi¨¦semos hacer con el mismo coste y las mismas dimensiones m¨¢quinas para terapia con protones, se utilizar¨ªan ¨¦stas porque son mucho m¨¢s eficaces. Los protones entran en el organismo y se concentran precisamente en la zona a tratar. Cuando lanzas un haz de rayos X contra un tumor, deja el m¨¢ximo de la dosis a los pocos cent¨ªmetros de entrar en el cuerpo y luego sale tambi¨¦n m¨¢s all¨¢ del tumor afectado a los tejidos circundantes. Pero si env¨ªas protones la mayor parte de la dosis se da exactamente en el tumor sin salir por detr¨¢s de ¨¦l, por lo que apenas da?a tejidos sanos. ?sta es la gran ventaja: los efectos de los protones en los tumores son pr¨¢cticamente id¨¦nticos a los de los rayos X, pero localizando mejor la dosis y sin apenas afectar a los dem¨¢s tejidos. Suponen una gran ventaja frente a los rayos X convencionales, sobre todo en el caso de tumores especialmente radiorresistentes. La experiencia cl¨ªnica acumulada indica que es el tratamiento adecuado, por ejemplo, contra tumores de la base del cr¨¢neo, de la columna vertebral y los melanomas oculares.

P. ?Y los iones de carbono?

R. Logran un efecto mayor, hacen m¨¢s da?o en los tumores. La ionizaci¨®n de los iones de carbono es m¨¢s dispersa, m¨¢s amplia que los haces de protones, y produce roturas mayores del ADN de las c¨¦lulas que los rayos X. Resumiendo: el efecto de los protones es como el de los rayos X, pero con m¨¢s precisi¨®n al atacar el tumor y preservando mejor los tejidos sanos, mientras que los iones producen mucho m¨¢s da?o en los tejidos tumorales, pero tambi¨¦n es m¨¢s peligrosa.

P. ?Qu¨¦ porcentaje de pacientes con tumores deben ser tratados con terapia de hadrones?

R. Seg¨²n los c¨¢lculos de la Asociaci¨®n Italiana de Radioterapia Oncol¨®gica, de cada 20.000 pacientes por 10 millones de habitantes que reciben radioterapia, el 1% deber¨ªa ser tratado con protones; ser¨ªa beneficioso para el 13%, y para otro 3% ser¨ªa positiva la terapia con iones de carbono. Al resto de los pacientes, desde luego, no les har¨ªa da?o, al contrario. Pero hay que tener en cuenta que los costes son superiores, y adem¨¢s los pacientes tienen que desplazarse a centros especializados en lugar de recibir terapia en los hospitales....

P. ?Hacia d¨®nde va el desarrollo tecnol¨®gico de estas terapias?

R. Hacia aceleradores m¨¢s compactos. Yo he desarrollado una idea que es un conjunto de un ciclotr¨®n peque?o de baja energ¨ªa unido a un acelerador lineal, y creo que es un concepto muy competitivo. Hemos hecho el prototipo, y es mucho m¨¢s compacto que un equipo tradicional.