Saltar apartados

Investigadors de les universitats d'Alacant i de Múrcia modelen feixos de protons en aigua, un avanç en el tractament oncològic

Les troballes mostren de manera precisa com feixos de partícules carregades transfereixen l’energia a l’aigua, principal component dels éssers vius, cosa que té importants implicacions per al seu ús en la teràpia contra el càncer

 

ISABEL_ABRILAlacant. Dijous, 24 d'octubre de 2019

Investigadors de la Universitat d’Alacant (UA) i la Universitat de Múrcia (UMU) modelen feixos de protons en aigua, un avanç en el tractament oncològic que mostra, de manera precisa, com aquests feixos de partícules carregades transfereixen l’energia a l’aigua, principal component dels éssers vius, cosa que té importants implicacions per al seu ús en la teràpia contra el càncer.

En aquests treballs, fruit de la col·laboració entre els investigadors de la Universitat de Murcia Pablo de Vera i Rafael García Molina, i la investigadora de la Universitat d’Alacant Isabel Abril, s’elabora una consistent interpretació teòrica sobre com interactuen els protons amb l’aigua, que és la substància més abundant en el teixit humà.

«Simulem el procés mitjançant el qual els protons (partícules elementals) s’acceleren, entren i viatgen en un material biològic. Donada la complexitat dels diferents teixits biològics, el nostre estudi s’ha centrat en l’aigua líquida, perquè és el principal constituent de l’ésser humà», assenyala l’equip de treball.

 

Teràpia alternativa a la radioteràpia convencional

La protonteràpia s’utilitza per a eliminar tumors depositant-hi una alta concentració d’energia mitjançant un feix de protons. Entendre de manera precisa la física subjacent en la interacció entre els protons i el material biològic resulta essencial per a la creació d’un model que permeta que l’energia s’allibere en el lloc més adequat possible, és a dir, en el tumor.

«La radioteràpia convencional consisteix a irradiar al pacient amb feixos d’electrons o fotons. Aquesta radiació deposita energia en les cèl·lules tumorals, però abans d’arribar-hi depositen molta energia, i després també una mica, de manera que es produeixen efectes indesitjables en el pacient, en afectar teixit sa», expliquen des de la UA i la UMU.

Per part seua, la protonteràpia el que fa és «deixar poca energia a l’entrada i, calibrant bé el dispositiu que s’usa, de colp deixa tota l’energia en el lloc precís, i no deixa pràcticament res després», explica García Molina. D’aquesta manera, els danys col·laterals es minimitzen, en aconseguir depositar la major part de l’energia en el lloc que es vol, segons l’estudi, sent menys agressiva. Els protons, per tant, actuen amb més precisió i causen un mal menor al teixit sa, atès que descarreguen la major part de l’energia en el lloc del tumor.

 

Implicacions futures

L’anàlisi de la interacció entre protons i aigua, realitzat per aquests investigadors, té gran importància en el tractament oncològic. En la programació i tractament de protonteràpia es requereix calibrar l’energia del feix de partícules perquè aconseguisca amb èxit el seu objectiu, la qual cosa depèn de com interaccione amb el medi que el frena.

Per a bastir un model adequat que assegure que l’energia arriba al lloc precís, «s’ha d’obtenir abans una descripció de com el medi, en aquest cas l’aigua, frena i es va quedant l’energia dels protons», destaquen els experts. Una informació que els investigadors han extret de l’estudi realitzat mitjançant el programa de simulació que han desenvolupat.

 

Article destacat de la revista EPJD

Es tracta d’un treball publicat en la revista European Physical Journal D: Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics (EPJD), que ha sigut triat, a més, com un dels articles destacats, seleccionats pels editors de la revista per la seua importància i alta rellevància científica.

Aquesta precisa anàlisi ha sigut el resultat del treball conjunt d’Isabel Abril, catedràtica de Física Aplicada de la UA, i els investigadors de la UMU Pablo de Vera, recentment incorporat al Departament de Física en qualitat de contractat Juan de la Cierva, i Rafael García Molina, catedràtic de Física Aplicada de la UMU.

 

Referència

P. de Vera, R. Garcia-Molina and I. Abril (2019) “Simulation of the energy spectra of swift light ion beams after traversing cylindrical targets: A consistent interpretation of experimental data relevant for hadron therapy”, European Physical Journal D 73: 209, DOI: 10.1140/epjd/e2019-100083-4

 

Notícia relacionada:

La Universitat d’Alacant presenta models més eficaços per al tractament de càncer amb feixos d’ions

 

 

 

Actualitat Universitària


Universitat d'Alacant
Carretera de Sant Vicent del Raspeig s/n
03690 Sant Vicent del Raspeig
Alacant (Spain)

Tel: (+34) 96 590 3400

Fax: (+34) 96 590 3464

Per a més informació: informacio@ua.es, i per a temes relacionats amb aquest servidor web: webmaster@ua.es

Carretera de Sant Vicent del Raspeig, s/n - 03690 Sant Vicent del Raspeig - Alacant - Tel.: 96 590 3400 - Fax: 96 590 3464