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El investigador sevillano Miguel Cortés persigue mejorar los tratamientos en pacientes con cáncer a través de la protonterapia

Esta modalidad de radioterapia permite concentrar la radiación en la zona del tumor, disminuyendo los daños en tejidos sanos y la aparición de complicaciones futuras. Los primeros centros en España serán privados y se pondrán en marcha en Madrid dentro de unos meses. En Sevilla ya hay un proyecto en marcha, aunque sin fecha, para establecer un Centro de Protonterapia público.

El físico Miguel Cortés Giraldo en una charla tras ganar el XXVIX Premio de Investigación Real Maestranza de Caballería de Sevilla.

Ana Rodríguez. El término protonterapia suena raro. Sin embargo, es uno de los procedimientos más punteros para tratar tejidos afectados por tumores. En España este tipo de tratamiento aún no está muy extendido -de hecho la mayoría no habrá oído nunca hablar de él- a pesar de que sí contamos con algunos grandes expertos e investigadores en esta materia. Uno de ellos es el sevillano Miguel Antonio Cortés Giraldo, doctor en Física Nuclear nacido en Marchena y actualmente Profesor Contratado Doctor en el Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear de la Universidad de Sevilla.

Miguel Cortés lleva varios años ahondando en esta aplicación de la radiación en el tratamiento del cáncer, trabajo por el cual recibió hace unos meses el XXVIX Premio de Investigación Real Maestranza de Caballería de Sevilla.

Cortés es profesor de la Universidad de Sevilla.

Según explica, para comprender los efectos biológicos de la radiación primero hay que distinguir entre radiación ionizante y no ionizante, según sea su capacidad para romper moléculas del cuerpo humano. Cortés trabaja con la segunda, que “daña indiscriminadamente las células por las que pasa -sus efectos nocivos se pueden manifestar incluso a largo plazo, como ocurre con el cáncer-, siendo la gravedad del daño muy variable, tanto por su tipología como por la capacidad de reparación que tenga la propia célula”, explica el físico.




Además, Cortés añade que “un caso muy dañino es la doble rotura de la molécula de ADN, ya que es muy difícil de reparar y puede provocar un mal funcionamiento de esa célula, una mutación, o a la inhibición de su capacidad reproductora y con ello su muerte. Ese daño puede manifestarse fisiológicamente a corto o largo plazo, pero cabe la posibilidad de que no llegue a manifestarse nunca. En otras palabras, generalmente el daño se manifiesta de manera aleatoria“.

Cortés en Chicago, donde viajó para asistir a una reunión en 2015.

En el caso de las terapias contra el cáncer, la radiación ionizante puede conseguir parar la reproducción de las células irradiadas y su muerte. Por lo tanto, en estos tratamientos el objetivo es que el tumor absorba la mayor dosis posible y que los órganos sanos estén expuestos lo mínimo posible. “Estas condiciones se pueden conseguir con mayor o menor éxito en función de la cercanía del tumor a órganos de riesgo y del tipo de radiación utilizada”, asegura el profesor de la Universidad de Sevilla.




Aunque no seamos muchas veces conscientes, este tipo de radiación está presente habitualmente, aunque en dosis mucho más bajas que las propias de un tratamiento de radioterapia, en otras aplicaciones médicas con las que sí estamos familiarizados, como por ejemplo las radiografía o los TAC, que emplean radiación ionizante para producir las imágenes.

Tras estas aclaraciones, el profesor explica que la protonterapia es una modalidad de radioterapia cuyo haz de radiación está formado por protones. “Tiene varias ventajas con respecto a las técnicas convencionales que usan rayos X -argumenta el físico-. La primera es que permite que la dosis administrada al paciente se concentre mejor en la zona del tumor, disminuyendo los daños en tejidos sanos y la aparición de complicaciones futuras. Otra ventaja importante es que su capacidad de provocar daños en las células aumenta al final de su recorrido dentro del paciente, creando una zona que se llama ‘pico de Bragg’ cuya posición se puede controlar a partir de la energía inicial del haz”.

Impartiendo un curso de Geant4 en Brasil.

El físico sevillano trabaja, en concreto, en el estudio de cómo interacciona el protón con el medio material a escala celular, con idea de usar esa información para correlacionarla con el aumento de la capacidad de daño que tienen los protones al final de su recorrido y que se observa experimentalmente.

Por tanto, la protonterapia es un procedimiento mucho más beneficioso para los pacientes, ya que consigue disminuir la dosis de radiación que reciben los órganos sanos durante el tratamiento, permitiendo la posibilidad de irradiar el tumor con una dosis mayor, especialmente si se encuentra cerca de un órgano sano de riesgo, es decir, altamente sensible a la radiación. “Esto ocurre en tumores de cabeza y cuello, médula espinal y oculares, y ya hay estudios con estos casos demostrando que la probabilidad de control tumoral mejora con protones”, explica Miguel Antonio.

El sevillano en una de las salas de control del CERN.

Otro de los beneficios comprobados de la protonterapia es que disminuye la probabilidad de desarrollar complicaciones a medio y largo plazo, una ventaja muy a tener en cuenta sobre todo en el caso de niños y adolescentes, con amplia esperanza de vida y a los que hay que procurar la mejor calidad de vida posible.

En España, la implantación de la protonterapia va con muchos años de retraso, aunque por fin para finales de 2019 o principios de 2020 abrirán sus puertas en la Comunidad de Madrid los dos primeros centros privados: uno de Quironsalud y otro de Clínica Universidad de Navarra.

El físico asegura que en Sevilla hay un proyecto de puesta en marcha de un Centro de Protonterapia público.

“Para tener en funcionamiento un Centro de Protonterapia que dependa exclusivamente del Sistema Público de Salud aún quedan varios años, esperemos que pocos”, asegura el físico andaluz, quien además adelante que “en Sevilla hay un proyecto en marcha, ProSAS-CNA, cuyo objetivo es conseguir establecer un Centro de Protonterapia que funcione a través del Sistema Andaluz de Salud. Sé que están haciendo grandes esfuerzos para conseguir que se lleve a cabo lo antes posible, aunque aún no hay plazos marcados”.

Y es que un centro de protonterapia requiere unas instalaciones mucho mayores que las necesarias para un servicio de radioterapia convencional. Ello se debe a que el haz de protones se produce en un acelerador de tipo ciclotrón o sincrotrón que debe estar blindado en una sala aparte. Además, la máquina que administra el tratamiento requiere de un espacio mayor y de una tecnología más avanzada y, por tanto, más cara. Estos costes han bajado en los últimos años y ahora se estima que la puesta en marcha de un centro típico, con salas de tratamiento e investigación, tiene un coste de alrededor de 50 millones de euros iniciales más otros 3 millones anuales en mantenimiento.

En sus estudios de protonterapia, Miguel Cortés trabaja con un equipo multidisciplinar e internacional que en Sevilla está formado por dos catedráticos, curiosamente sus directores de tesis, otros dos profesores doctores y actualmente cinco estudiantes de doctorado desarrollando sus tesis; todos ellos físicos. Además, colaboran con radiofísicos del Hospital Universitario Virgen Macarena y del Centro de Terapia con Protones de la Universidad de Pensilvania y con grupos de biólogos de la Universidad de Granada y de Cabimer para estudios de radiobiología en el CNA.

Junto a su grupo de investigación en el año 2014.

Asimismo, el sevillano forma parte de varias grandes colaboraciones establecidas a nivel mundial (Geant4, Geant4-DNA y n_TOF) y trabaja con físicos de la Universidad de Barcelona, del CNRS francés y del Instituto Tecnológico de Aeronáutica de Brasil.

Por otro lado, cabe destacar que Cortés ha podido diversificar sus líneas de investigación al ser experto en simulación Montecarlo, un método estadístico que consiste en resolver un problema mediante el uso de números aleatorios. “Se parte de una configuración determinada y se repite el experimento muchas veces. Los resultados finales dependen de los valores que hayan tomado esos números aleatorios, por lo que se suele trabajar con promedios y distribuciones de probabilidad. En realidad, el método de Montecarlo se usa en muchas disciplinas, no solo en el estudio de la propagación de radiación a través de la materia, ya que su concepto en sí es muy versátil”, aclara el sevillano.

Gracias a su dominio de este método, el físico ha podido desarrollar, junto a sus colaboradores brasileños, un código que permite estimar la exposición a radiación durante vuelos comerciales en función de la altitud y de su posición en el planeta. Según reconoce, “este estudio es importante en Brasil porque en esta zona existe una ligera anomalía magnética que permite la propagación de mayor radiación a través de la atmósfera. No es preocupante, pero conviene evaluarla”.

Cortés es además experto en simulación Montecarlo.

Por otra parte, también ha trabajado en caracterizar montajes experimentales de física nuclear básica, en estudiar el funcionamiento de dosímetros a pequeña escala, y en la estimación de daños en dispositivos microelectrónicos que hayan sido irradiados.

Y es que la trayectoria del doctor Cortés, para quien el CERN (Suiza) es su “segunda casa”, es muy amplia. Un ejemplo son sus numerosas estancias de investigación en el extranjero, en concreto en el DKFZ (Alemania); el Hospital General de Massachusetts (EEUU); el Hospital y Centro de Protonterapia de la Universidad de Pensilvania (EEUU) y el Instituto Tecnológico de Aeronáutica de Brasil.

Persona inquieta, gustosa siempre de aprender cosas nuevas, se metió en Física por su facilidad en este área, en la que ganó la Medalla de Oro de las Olimpiadas Iberoamericanas, y también porque le gustaban las salidas profesionales de la carrera.

En una reunión de colaboración con Geant4 celebrada en Sevilla.

Premio al Mejor Expediente Académico de la US y Primer Premio Nacional de su licenciatura, obtuvo dos becas de introducción a la investigación del CSIC, una para trabajar con el grupo de radioastronomía del Instituto de Astrofísica de Andalucía (Granada) y otra con el grupo de física nuclear experimental del Instituto de Estructura de la Materia (Madrid). También disfrutó de una beca-colaboración con la que aprendió las aplicaciones médicas que tenía la física nuclear. “Fue en este departamento donde me quedé. Diría que gracias a estos trabajos descubrí que me gustaba más llevar una investigación de corte aplicado, y que se me daba muy bien el desarrollo de simulaciones por ordenador”, reconoce el sevillano.

En los últimos tiempos, sus estudios le han valido numerosos galardones, entre ellos un premio al mejor póster en un congreso en Ginebra y otro en un concurso de divulgación de la Facultad de Física de la US. También ha sido reconocido en Marchena, su pueblo natal, por parte del Consejo de la Juventud de Andalucía, y en 2018 le concedieron el XXVIX Premio de Investigación de la Real Maestranza de Caballería de Sevilla. “En todos los casos me sentí muy orgulloso por esos reconocimientos a mi trabajo, especialmente por la cantidad de horas dedicadas, y reforzado para seguir trabajando en mi carrera científica”, asegura el físico.

En suma, un Miguel Cortés es un investigador brillante con un futuro prometedor que trabaja por mejorar, desde Sevilla y aplicando los conocimientos científicos más punteros, las terapias destinadas a combatir los tumores cancerígenos.



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