Investigadors de la Universitat d’Alacant i la de Múrcia desenvolupen un model per a entendre més bé els efectes biològics de diferents tipus de radioteràpies contra el càncer

L’estudi ha sigut inclòs en la llista 2021 Hot Articles de la revista científica Physical Chemistry Chemical Physics

Alacant, dilluns 15 de març de 2021

La prestigiosa revista Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) ha seleccionat l’article «Seccions eficaces d’excitació i ionització en biomaterials en fase condensada per electrons de molt baixa energia: aplicació en aigua líquida i components genètics» per a la contraportada del seu número de març i com un dels 2021 HOT PCCP Articles (els articles més actuals i amb més repercussió). Els seus autors, els físics Isabel Abril (Universitat d’Alacant), Rafael García-Molina (Universitat de Múrcia) i Pablo de Vera (exalumne UA, on va realitzar la seua tesi doctoral, i actualment becari Marie Curie en l’European Centre for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas, a Trento, Itàlia) hi descriuen els fruits de la seua investigació: un nou model teòric sobre la manera en què interactuen els electrons de baixa energia amb les diferents bases de l’ADN, que ajuda a entendre més bé els efectes biològics de diferents tipus de radioteràpies contra el càncer.

Els resultats d’aquest estudi són aplicables a molts àmbits, però cal destacar el de la teràpia de protons, una tècnica innovadora en la curació del càncer que és molt menys invasiva que la radioteràpia convencional. Tal com explica la professora Isabel Abril, la teràpia de protons és un tractament amb feixos de protons energètics que, igual que la radioteràpia, actua sobre l’ADN de les cèl·lules cancerígenes per a destruir-les, però d’una manera molt menys invasiva, ja que l’energia alliberada arriba al tumor danyant menys els teixits sans en el seu recorregut i, quan els ions s’aturen just en el tumor, no danyen els òrgans circumdants. Un altre dels avantatges de la utilització de protons en lloc de raigs gamma és la precisió. Tot això redunda en benefici del pacient, ja que no són tantes les complicacions produïdes per aquest tractament que, tal com explica la professora Abril, està especialment indicat quan els tumors no es troben en la superfície i en els casos de càncer pediàtric, a causa del ràpid desenvolupament de les cèl·lules en els xiquets.

A hores d’ara només hi ha dos centres a Espanya que utilitzen aquesta tècnica, l’Hospital Quirón de Madrid i la Clínica Universitària de Navarra, en part a causa de l’alta inversió que cal fer en les instal·lacions d’aquest tipus de teràpia.

Es recorre als models teòrics, «que són predictius», tal com comenta la investigadora, quan és impossible realitzar els estudis experimentalment. En aquest cas concret, la dificultat naix del fet que l’objecte d’estudi és en estat líquid. «El cos de la persona està format majoritàriament (80 %) per aigua, els protons energètics la ionitzen, i es produeix una cascada d’electrons que són els que malmeten l’ADN. Perquè es trenque la cadena d’aquesta molècula biològica cal, a més, que es produïsquen molts trencaments en el mateix espai i temps perquè no funcionen els mecanismes de reparació», explica.

Els resultats d’aquesta investigació tenen, tal com assenyala Isabel Abril, altres aplicacions, com la protecció dels ocupants en les missions tripulades a les radiacions nocives de l’espai.

Imatge: Representació artística d’electrons energètics (trajectòries magenta) interaccionant amb els diferents components moleculars de l’ADN i l’aigua circumdant. Il·lustració per a la contraportada de Physical Chemistry Chemical Physics