Terapia Protónica

Terapia con protones

Hoy quiero hablar de un tema relacionado con una noticia de reciente actualidad, el caso del niño británico Ashya King, aquejado de un tumor cerebral, que ha levantado revuelo por la decisión paterna de abandonar el Hospital General de Southampton (U.K.) y probar una nueva línea de tratamiento: la Radioterapia con Haz de Protones. 

¿No os habéis preguntado en qué consiste y qué diferencias presenta con la radioterapia convencional? Si es así, continuad leyendo y resolveréis algunas de estas cuestiones.

La radioterapia es uno de los tratamientos empleados en el manejo del cáncer, tanto a nivel curativo como paliativo. Cuando hablamos de “cáncer” estamos agrupando un conjunto de enfermedades cuya denominación común es la proliferación celular incontrolada, la diferenciación anómala, la invasión de los tejidos circundantes y la capacidad de generar metástasis. Su etiología se centra en alteraciones genéticas, a nivel de oncogenes, genes supresores tumorales y los microRNA. El mecanismo de acción que sigue la radioterapia se centra en depositar dosis elevadas de radiación ionizante para destruir estos tejidos anormales, evitando en la medida de lo posible que tejidos sanos anexos resulten dañados.

La historia de la radioterapia se inicia con el descubrimiento del radio por la Dra. Marie Curie y su incorporación a la medicina por Robert Abbe a principios del siglo pasado. En 1951 se crea la especialidad en Medicina Nuclear, y desde entonces se han ido desarrollando nuevos avances en el campo, desde la radiación electromagnética hasta las técnicas de alta precisión.

histología radioterapiaLa radiación electromagnética (rayos X y rayos gamma) no es útil para el tratamiento de las neoplasias (especialmente las profundas), pues la distribución de la dosis es exponencial decreciente al penetrar el haz en el organismo. Sin embargo, sí es muy útil para el radiodiagnóstico.

Las técnicas de alta precisión han ido evolucionando desde las últimas décadas. Se ha descubierto que, al emplear múltiples haces que converjan en la zona tumoral y modular la intensidad de cada uno de ellos (para apantallar los órganos sanos anexos), se consigue una distribución de la dosis altamente satisfactoria. De hecho, lo que hoy en día conocemos como radioterapia estándar pertenece a este grupo de técnicas, en concreto se trata de la radioterapia conformada 3D que emplea fotones de acelerador lineal.

También existe otra modalidad de radiación, la que emplea partículas atómicas cargadas. Esta técnica permite distribuir la dosis en los tejidos de manera distinta a la anterior, ya que ceden energía hasta que la radiación se detiene. Para los tumores superficiales los electrones han demostrado gran eficacia, pero en los profundos la situación es distinta y no consiguen alcanzar el objetivo terapéutico propuesto (esto es debido a la radiación de frenado, la cual impide la caída brusca de la dosis cuando se ha detenido). En este tipo de tejidos es preferible emplear partículas cargadas de mayor peso (protones e iones) que distribuyen su energía en la totalidad de materia que alcanza su haz. Esta última es la técnica en la que se basa la protonterapia.

Podemos agrupar las técnicas en oncorradiología en tres grupos de tratamiento:

Tratamientos de radioterapia (RT) externa:Protonterapia

  • RT con modulación de intensidad (IMRT)
  • RT estereotáxica intracraneal (a dosis única o fraccionada)
  • RT estereotáxica extracraneal
  • RT guiada por imagen (IGRT)
  • RT 4D
  • RT sincronizada con los movimientos respiratorios
  • RT con contención respiratoria
  • RT con sistemas de control y rastreo (tracking)
  • RT intraoperatoria con electrones y/o kilovoltaje
  • Tomoterapia
  • Arcoterapia dinámica
  • Arcoterapia dinámica con intensidad modulada

Tratamientos de braquiterapia (BT):

  • BT prostática con HDR en tiempo real
  • BT oftálmica con iodo-125
  • BT guiada por imagen
  • BT de alta tasa y pulsada (HDR-PDR)
  • BT intraoperatoria
  • BT electrónica

Otras terapias:

  • Hadronterapia

La Hadronterapia es un tipo de radioterapia externa  cuya radiación está compuesta de hadrones. Los más empleados son los protones, y en menor medida los neutrones, iones pesados y piones.

Rutherford publicó en 1919 la demostración de la existencia de protones al irradiar gas nitrógeno con partículas alfa y Wilson, en 1946, sugirió el uso de protones en la medicina radiológica. Ya en 1954 tuvieron lugar los primeros tratamientos experimentales con protones en el Cyclotron Laboratory de la universidad de Berkeley (se irradiaba la hipófisis de mujeres con cáncer de mama avanzado).hadronterapia

Esta terapia se aproxima al resultado ideal de una RT, ya que alcanza una elevada dosis en el tumor consiguiendo su destrucción, mientras que minimiza al tiempo la dosis de radiación recibida por el tejido sano circundante. Esto se debe a la gran velocidad de los protones o iones cuando penetran en las capas orgánicas: al inicio del recorrido (plateau) se deposita una carga muy baja, mientras que al final del recorrido ceden la mayor parte de su energía antes de detenerse (pico de Bragg). En comparación, los fotones trasmiten la energía de forma exponencial a los tejidos penetrados, lo que supone que los tejidos sanos anexos son inevitablemente irradiados.

Las partículas deben acelerarse en ciclotrones o sincrociclotrones, se reúnen en haces y se dirigen mediante un sistema de desviación electromagnética contra un volumen blanco determinado (comprende el grosor del volumen tumoral más 15mm y 5mm por debajo de la superficie de la piel). Se puede realizar mediante dos técnicas:

  1. Difusión pasiva: emplea un filtro difusor (amplía lateralmente el haz) junto a un colimador (a partir de un haz  divergente obtiene uno paralelo) y un modulador (extiende en profundidad el pico de Bragg). Se diseña para cada tipo de tumor.
  2. Barrido activo: consiste en un haz fino de protones que se desvía lateralmente en un campo magnético para ir barriendo la zona de irradiación. Como ventaja, el barrido activo reduce la contaminación de neutrones que se producen de la interacción del haz con el material difusor y modulador en la difusión pasiva.

radioterapiaLas Indicaciones Terapéuticas de la protonterapia se centran en:

  • Tumores perfectamente delimitables
  • Sin excesivo potencial metastásico
  • Adyacentes a órganos de riesgo
  • Con demostrada efectividad en la escalada de dosis
  • Tumores pediátricos (debido a la morbilidad que las radiaciones ionizantes pueden generar en tejidos sanos en desarrollo, aunque sea a bajas dosis).

A pesar de estas recomendaciones, no existen aún evidencias clase I o II que avalen el empleo de protones e iones antes que las mejores técnicas de fotones. Respecto a los ensayos comparativos en pacientes pediátricos, es más cuestionable el que exista o no evidencia clase I o II, debido a que se considera justificación suficiente la mayor protección de los tejidos sanos con hadrones respecto al brazo de fotones (que estaría desaconsejado). En última instancia y de manera global, existen numerosos análisis de resultados con protones e iones en determinadas localizaciones tumorales que, en comparación con los resultados históricos de la fotonterapia, aportan un claro beneficio.

Los Tipos y Localizaciones Tumorales que han demostrado responder eficazmente a este tratamiento son:

  • Melanomas uveales: en iris, cuerpo ciliar y coroides. Estudios muestran una tasa de supervivencia 5-10 años del 86-95%. Se consideran indicación preferente
  • Cordomas y condrosarcomas de la base del cráneo: los cordomas (línea media del esqueleto axial, se origina en restos de notocorda) y los condrosarcomas (se produce en la matriz cartilaginosa, se origina en restos de tejido embrionario) son tumores que suelen precisar de elevadas dosis de radiación si la cirugía no ha sido completamente radical. Varias revisiones muestran un mayor control local superior en tratamiento con protones respecto a los fotones. Sin embargo no hay suficiente grado de evidencia por ahora. Los localizados en el esqueleto axial, así como el sarcoma osteogénico podrían beneficiarse de esta terapia debido a la mayor protección de la médula espinal que ofrece.
  • Meningiomas:  se generan a partir de la duramadre. En estos tumores la ventaja de la protonterapia también se centra en la protección de los tejidos sanos, especialmente en los benignos que han mostrado mayor efecto dosis-respuesta. La supervivencia libre de enfermedad tras la terapia con protones a a los 5-10 años fue del 100-88% respectivamente.
  • Tumores pediátricos: tumores pediátricosson indicación preferente de la protonterapia por lo comentado anteriormente (protección de los tejidos sanos en crecimiento y potencial carcinogenético). Al igual que en los adultos, en los cordomas y condrosarcomas de la base del cráneo se obtienen buenos resultados, es decir, control local del 72-80% a los 5 años, al igual que en algunos tumores cerebrales. Otros tumores infantiles susceptibles de recibir protonterapia serían el retinoblastoma (en retina), glioma de vias ópticas (astrocitoma de nervio óptico), meduloblastoma (intracraneal con extensión a meninges), rabdomiosarcomas (sarcoma de músculo estriado), sarcomas de Ewing (sarcoma óseo embrionario) y neuroblastomas (en los neuroblastos) de localización comprometida.
  • Localizados en cabeza y cuello: por la proximidad de estructuras críticas.
  • Adenocarcinomas de próstata:  esta terapia protegería más eficazmente el recto y la vejiga.
  • Tumores orbitarios y paraorbitarios: en glándulas lacrimales y carcinomas de los senos paranasales
  • Cáncer de pulmón no microcítico y carcinoma hepatocelular: en estadios precoces e inoperables.
  • Sarcomas retroperitoneales: con resto tumoral tras cirugía.
  • Tumores sólidos del adulto: que requieran elevadas dosis de radiación.

Como hemos podido comprobar, la terapia con haz de protones tiene muchos tipos de pacientes que podrían ser tributarios a ella. De hecho, se estima que en nuestro país pueda existir una tasa ideal de 11.800 pacientes candidatos a la terapia protónica, y la tasa real estimada aún seguiría rondando cifras superiores a los 9.000 pacientes/año. Realmente es una cantidad a tener en cuenta, entonces ¿por qué en España no hay centros de Hadronterapia?

tomoterapiaLa respuesta es muy simple, crear unas instalaciones para albergar este tipo de tratamientos representa un elevado coste (de ahí también se deduce su lenta implantación a nivel global). Algunas empresas están trabajando en el diseño de pequeños ciclotrones compactos de imanes superconductores que podrán instalarse en pequeños habitáculos aislados previamente, al igual que  los aceleradores de protones por láser y la tomoterapia de protones están en vías de diseño y desarrollo. Según he leído, en la Comunidad Valenciana existe un proyecto aprobado pero pendiente de consolidación de una instalación de protonterapia dentro del Instituto de Investigación Física. Este centro podría abarcar una cifra aproximada de 2.000 pacientes por año, lo que supone una pequeña esperanza para muchos de los pacientes candidatos a esta radioterapia.

Esperemos que este proyecto pueda ver la luz en un plazo no muy extenso. Si queréis añadir alguna anotación sobre esta terapia o tenéis alguna duda al respecto, los comentarios a pie de página está a vuestra entera disposición. Hasta la semana que viene.

Bibliografía:

  1. Cornejo Alemán, L. M. El descubrimiento del Radium y la radioterapia. Historia de la radioterapia en Panamá. Rev. médico científica – tema libre. vol 17 ; nº1; p 30-34
  2. Mateu, A. Entrevista a José Bernabéu. “Todo comenzó hace más de cien años con el descubrimiento de los rayos X”. Rev. Mètode. 2009. consultado el día 7 de septiembre de 2014. Disponible en: http://metode.cat/es/Revistas/Entrevista-Monografico/Jose-Bernabeu
  3. Petschen Verdaguer, I. Radioterapia de alta precisión en el tratamiento del cáncer: Hadronterapia. An. R. Acad. Med. Comunitat Valenciana, 9. Consultado el día 7 de septiembre de 2014. Disponible en: http://www.ramcv.com/Anales/2007/III.%20SESIONES%20CIENT%C3%8DFICAS07/Dr.%20Petschen.pdf
  4. Miralbell, R. Papel de la terapia con haces de protones en el tratamiento contemporáneo del cáncer. Hadrontherapy Workshop. México city, 28-30 Mayo 2007.
  5. Amaldi, U; Kraft, G. Terapia del cánecr con haces de iones de carbono. Rev. CIEMAT Vértices. 2007. nº3; p 27-33
  6. Herruzo, I; Romero, J; Palacios, A; Mañas, A; Samper, P; Bayo, E. Análisis de la situación, necesidades y recursos de la oncología radioterápica. Libro blanco de la Sociedad Española de Oncología Radioterápica XXI. cap 4, 7; p 92-93, 171-177, 209-216
  7. González Arias, A. Avances en la terapia protónica. Rev. Cubana de física. Cuba 2007. vol 24; nº 2; p. 175-177

Photo by blogdojackson
Photo by Imprensa – Hospital Dr. Helio Angotti
Photo by Instituto Madrileño de Oncología
Photo by elefantte
Photo by Manuel Medina (Patólogo)
Photo by Università Campus Bio-Medico di Roma

Compártelo!Tweet about this on TwitterShare on Facebook0Pin on Pinterest0Share on LinkedIn0Share on Google+0Email this to someone

Leave a Reply

Uso de cookies

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR