Impresi¨®n de tumores en 3D para precisar las dosis de radioterapia

La impresi¨®n en 3D ha entrado en la carrera hacia la medicina de precisi¨®n en oncolog¨ªa. Lo hace de la mano de los llamados tumores "fantasma" porque se ven pero, en realidad, no existen. Son r¨¦plicas en pl¨¢stico de neoplasias reales, hechas con una impresora 3D. La f¨ªsica Cinzia Da Via, profesora de la Escuela de F¨ªsica y Astronomia de la Universidad de Manchester, ha empezado a probar estos dispositivos para adelantarse a los efectos de la radioterapia. Antes de administrar un tratamiento de radioterapia a un paciente oncol¨®gico, la investigadora apuesta por probarlos antes en la pieza de pl¨¢stico, precisar la dosis a administrar y evitar en la mayor medida posible los efectos adversos de este tratamiento.

Hace a?os que los investigadores intentan atajar uno de las grandes dificultades que se les presenta a los onc¨®logos al utilizar la radioterapia.La energ¨ªa que liberan los rayos X cuando penetran en el cuerpo se dirige esencialmente a las c¨¦lulas tumorales pero siempre hay una probabilidad de que suelten esa energ¨ªa durante su camino hasta llegar el tumor, con lo que acaban radiando c¨¦lulas sanas. "Muchas veces hay da?os que vienen provocados por la radiaci¨®n a c¨¦lulas sanas. No se producen de repente, sino que pueden generar un c¨¢ncer cinco a?os despu¨¦s", explica Da Via. En esta l¨ªnea, la adroterapia ¡ªuna radioterapia en la que se integran protones o iones que tienen la particularidad de que liberan la energ¨ªa casi exclusivamente sobre la zona del tumor¡ª o el plan de tratamiento que se hace por simulaci¨®n electr¨®nica ¡ªpara estudiar la dosis de rayos adecuada¡ªya han comenzado a pisar fuerte como alternativa y la propuesta de Da Via sigue la misma estela. "Se est¨¢ trabajando para tener una buena dosimetr¨ªa, para ver cu¨¢nta dosis de part¨ªculas es necesario liberar en la zona donde est¨¢ el tumor y tambi¨¦n d¨®nde se libera", apunta.

"Podemos saber si hay zonas sanas que nosotros pensamos que no est¨¢n expuestas a la radiaci¨®n y en realidad s¨ª lo est¨¢n", se?ala la investigadora

La investigadora apuesta por intervenir antes en la pieza de pl¨¢stico que en el tumor real. "Desde el momento en que la persona se hace una tomograf¨ªa computerizada en tres dimensiones en la que se confirma el tumor, la informaci¨®n de la imagen no deja de ser un archivo electr¨®nico que es reconocido por la impresora y el plan de simulaci¨®n. Yo recupero ese archivo y un tiempo muy breve lo mando a la impresora 3D, que hace una r¨¦plica id¨¦ntica del ¨®rgano y del tumor". A partir de ah¨ª, los onc¨®logos ya pueden trabajar sin riesgo probando y decidiendo el tratamiento y la dosis adecuada.

Las r¨¦plicas del ¨®rgano y del tumor son de pl¨¢stico por fuera, pero est¨¢ hueca por dentro. Por dentro est¨¢n divididas en cavidades y compartimentos que se llenan de centelleador l¨ªquido (detectores de la radiaci¨®n). Al radiar el tumor fantasma, este l¨ªquido ¡ª "desde el punto de vista biol¨®gico es muy parecido a la estructura del cuerpo humano", apostilla Da Via¡ª revela c¨®mo afectan los rayos X al tumor y al resto del ¨®rgano. "Podemos saber si hay zonas sanas que nosotros pensamos que no est¨¢n expuestas y en realidad s¨ª lo est¨¢n. Es muy importante saber tridimensionalmente cuanta dosis de radiaci¨®n se deposita en cierto punto", se?ala.

Los resultados de este experimento con la r¨¦plica del tumor pueden complementar la informaci¨®n que sale del simulador electr¨®nico. "Esta informaci¨®n que nos da la impresi¨®n del tumor se puede confrontar con la que da la simulaci¨®n y, si son diferentes, corregirlos, porque sabemos que la simulaci¨®n no es tan precisa y a veces puede haber anomal¨ªas debidas al tipo de ¨®rgano y se verifica luego que la dosis depositada en el cuerpo del paciente no es la que se esperada. Se trata de hacer una dosimetr¨ªa desde fuera, pero con una reproducci¨®n exacta del paciente", explica Da Via.

Cinzia Da Via propone probar los tratamientos de radioterapia en la r¨¦plica en 3D del tumor antes que en el propio paciente

Aunque la investigaci¨®n acaba de empezar, ella y sus estudiantes ya han comenzado a testar el sistema. "En un tiempo breve se ha conseguido construir y simular este objeto. Cuando sepamos que esto funciona, tenemos que conseguir una buena financiaci¨®n porque yo querr¨ªa continuar en esta direcci¨®n: reforzar el contacto con los m¨¦dicos de los hospitales y buscar material todav¨ªa m¨¢s interesante para imprimir", reflexiona la investigadora. Da Via, que particip¨® esta semana en un simposio internacional sobre f¨ªsica de part¨ªculas en la escuela de negocios ESADE de Barcelona, cree que "50.000 o 100.000 euros podr¨ªan llevarnos muy lejos" en esta investigaci¨®n.?

La f¨ªsica apenas pone l¨ªmites a la impresi¨®n en 3D: la t¨¦cnica puede servir para pacientes oncol¨®gicos adultos e infantiles y para todo tipo de tumores susceptibles de tratarse con radioterapia. Con todo, se muestra prudente y recuerda que ella no es m¨¦dica y los l¨ªmites los han de marcar los propios onc¨®logos. En cualquier caso, se?ala, "es un tema interesante porque podemos?construir, antes de que suceda, antes de que el paciente sea sometido a cualquier tratamiento, una copia verdadera del pacientes y de su enfermedad. Podemos ver qu¨¦ hay que hacer para tratar este tipo de tumor y podemos probar el tratamiento antes de probarlo con los pacientes", concluye.