El Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M) prueba en el Centro de Láseres Pulsados de Salamanca una nueva tecnología para conseguir altas dosis de radiación ultrarrápida contra el cáncer, que reduzca los efectos negativos de la radioterapia.
Este proyecto multidisciplinar está liderado por el mencionado I3M, el centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV), y está dirigido a allanar el camino hacia un nuevo modelo terapéutico eficaz y controlado de radioterapia flash de protones, informa el CSIC.
El Centro de Láseres Pulsados de Salamanca (CLPU) acoge el primer experimento en España que genera altas dosis de radiación ultrarrápida, de menos de un segundo, mediante protones acelerados por láser para impactar en células vivas.
En la radioterapia convencional se aplica un haz de partículas continuo, pero en los últimos años se ha observado que si se aplica la dosis de radiación clínica (de unos 40 gray) en tiempos cortos de menos de un segundo, se reducen considerablemente los efectos negativos de la radiación sobre tejido sano.
Es decir, que los efectos en la radioterapia no sólo dependen de la dosis que se administre, sino de la tasa de aplicación de esa dosis.
Para conseguir dosis ultrarrápidas de alta intensidad, los aceleradores láser son herramientas adecuadas porque son capaces de concentrar protones (la partícula que forma el núcleo del átomo junto al neutrón) en pulsos muy cortos y con dosis instantáneas muy altas.
VEGA, el sistema láser capaz de alcanzar un petavatio
El CLPU dispone de VEGA, el único sistema láser de España capaz de alcanzar un pico de potencia de un petavatio (PW) con una tasa de repetición de un hercio, que permite irradiar cada muestra en unos pocos minutos.
Para ser más exactos, un petavatio equivale a 1015 vatios o, lo que es lo mismo, mil billones de vatios, es decir, "unas 30 000 veces la demanda de potencia eléctrica media en toda España", según explican desde el CLPU.
La particularidad de este láser es que "genera esta potencia durante un intervalo muy corto de tiempo de modo que, si consideramos un periodo extendido de tiempo, la potencia emitida es mucho más baja, del orden de una bombilla".
Este experimento forma parte de un programa experimental que se inició en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2) de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), bajo la dirección del investigador del IGFAE José Benlliure, donde se irradiaron los primeros cultivos celulares con pulsos ultracortos de rayos X.
El objetivo del estudio, que lidera Michael Seimetz, investigador del CSIC en el i3M, es entender los mecanismos que se producen en el organismo entre las diferentes tasas de dosis de radiación.
Para ello, se utilizan como modelo cultivos celulares comerciales de adenocarcinoma humano, un tipo de cáncer de pulmón.
Preparación de muestras en el IDIS de Galicia
El equipo del Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS), liderado por Ana Vega, fue el responsable de la preparación de las muestras y la realización de los estudios en el experimento que tuvo lugar en el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones (L2A2), también en la capital gallega.
Para ello contaron con el apoyo de un grupo del Instituto de Biología Funcional y Genómica de Salamanca (IBFG, CSIC-USAL), bajo la dirección de Olga Calvo.
Este equipo creció y mantuvo los cultivos celulares, los transportó al laboratorio y los mantuvo bajo control hasta la vuelta a sus instalaciones, donde se analizarán con posterioridad.
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