El fin de semana finalizó Innovar, la principal exposición de innovaciones de la Argentina y se conocieron los dos máximos ganadores entre los más de 150 participantes de todo el país. Por un lado estuvo el “Microscopio digital de identificación forense” de Luis Ragone, entrerriano de Micro Digital Tecnología Forense, quien construyó un equipamiento nacional que permite resolver hechos delictivos a partir de la comparación microscópica de muestras forenses recolectadas en la escena del crimen, que Tiempo contó en su nota del viernes. Y por el otro, “Aceleradores para la vida”, de Andrés Kreiner y su equipo, un desarrollo que puede revolucionar el tratamiento de tumores.
Ambos obtuvieron $ 1.200.000 por ganar en su categoría, y otros $ 800.000 por la “Gran Distinción Innovar”. El proyecto de Kreiner, investigador superior de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA–CONICET) y docente de la UNSAM, que participó en la categoría Diseño Innovador, apunta a crear una tecnología para satisfacer necesidades en materia de aceleradores de partículas para aplicaciones médicas, nucleares e industriales.
¿Qué significa esta tecnología de aceleradores? Crear una máquina que da muchísima energía a partículas atómicas. Así lo define Kreiner a Tiempo: “significa desarrollar aceleradores de partículas. Son máquinas electrostáticas. Para acelerar estas partículas se hacen falta campos eléctricos muy fuertes. Porque las partículas que se pueden acelerar son partículas cargadas eléctricamente. Si la partícula es neutra, no hay cómo acelerarla”.
Continúa hablando, mientras se acerca al prototipo en exhibición: “Entonces, el acelerador, como podemos ver acá, tiene un dispositivo abajo, que es una fuente de iones. Nuestro equipo acelera corrientes muy altas, o sea, intensidades muy altas. ¿Por qué? Porque esos haces de partículas aceleradas, cuando impactan sobre un blanco determinado, producen una reacción nuclear que genera neutrones. ¿Para qué sirven los neutrones? Para muchas cosas, pero en particular nosotros lo hacemos para la aplicación médica, como terapia contra el cáncer”.
El Acelerador y el Boro 10
La innovación se enmarca en un área que está en desarrollo actualmente a nivel internacional. Se llama Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT en inglés), y está en etapa de ensayo clínico. “El boro es el quinto elemento químico en la tabla periódica. Tiene dos isótopos, el boro 10 y el boro 11. Químicamente son muy parecidos, pero nuclearmente son muy diferentes. El boro 10 tiene un neutrón menos que el boro 11. Es una de las pocas sustancias que existe en la naturaleza que se llama capturador neutrónico. Tiene una enorme capacidad de capturar neutrones, en particular neutrones lentos”.
¿Para qué se usa? Ellos lo pensaron para tumores. Específicamente para los “difusos o infiltrantes”, en contraposición a los sólidos que utilizan radioterapia convencional. En los primeros, las células tumorales invaden un volumen mucho mayor de tejido sano. “Y ahí no hay cómo apuntar –explica–, porque vos no tenés nada que tenga resolución celular, además no sabés dónde está esa célula (está desperdigada). No podés hacer una imagen de un tejido a nivel celular”.
Esta terapia, “que es mucho más sofisticada que las terapias convencionales”, tiene dos etapas: en la primera le dan al paciente un compuesto inyectable inocuo (“no es radioactivo”) que en su estructura molecular tiene átomos de boro-10.
“Las células tumorales absorben selectivamente esa droga, se ‘cargan’ con el boro-10, y una vez que lograste eso, en la segunda etapa irradiás con neutrones –narra el investigador y docente–. Cuando el neutrón impacta sobre el boro-10 que está en la célula tumoral se produce una pequeña reacción nuclear que libera dos partículas, una partícula alfa y un litio-7 que son partículas altamente ionizantes pero que tienen un rango que es del tamaño de la célula, entonces no dañan al tejido circundante sino que todo el daño se restringe, se limita, a la célula tumoral”.
Un Acelerador de exportación
El objetivo es dañar el ADN. Esas dos partículas altamente ionizantes dañan de una manera irreparable la molécula. La célula ya no se puede reproducir. Es decir, las células incorporan en su estructura molecular boro 10. Es un isótopo no radiactivo del boro que tiene la característica de absorber muy eficientemente neutrones. Con el acelerador se producen neutrones que luego se moderan para llevarlos a bajas energías. Una vez en el organismo son absorbidos solo por las células marcadas con boro, que son las cancerosas, minimizando el impacto en las células sanas.
Así lo describe el autor: “Los neutrones se producen en un blanco, salen con mucha mayor energía de la que necesitan. Entonces tenés lo que se llama el conformador del flujo neutrónico, donde los neutrones van chocando y van perdiendo energía, salen por un puerto, y ahí van sobre el paciente, no con menos intensidad pero sí con mucho menos energía”.
¿Cómo se lo puede aplicar a las personas? Cuentan con un laboratorio de desarrollo en la USAM y vienen participando de este desarrollo a nivel internacional hace varios años. De hecho ya le vendieron a Corea del Sur. Del Korean Institute of Radiological and Medical Sciences lo invitaron en 2019 gracias al trabajo que presentaron en congresos internacionales. Junto a él, también invitaron a un grupo japonés. “Y en Corea optaron por nuestra tecnología. Hoy estamos desarrollando nuestro propio acelerador con vista a satisfacer nuestras necesidades y por supuesto también a exportar”.
Actualmente tienen convenio con el Instituto Roffo, donde ya realizaron ensayos clínicos. El tema es la infraestructura. Y el tipo de patologías y pacientes que tratan. El equipo que idearon permite diferenciarlos de reactores clásicos que se necesitarían para algo similar.
“No es posible instalar un reactor en un hospital, un reactor es una máquina muy compleja. Tenés que llevar a la persona a donde esté el reactor, que por ejemplo hoy tienen en Bariloche, Ezeiza o la sede de Constituyentes de la CNEA. Eso pone limitaciones muy serias para esto, porque no es el ambiente apropiado. Si vos podés instalar un acelerador en un hospital, que esté disponible las 24 horas para los médicos y para los pacientes, es ideal. Los aceleradores son fuentes alternativas de neutrones respecto a los reactores, y además pueden hacer muchas otras cosas que pueden hacer los reactores pero a un costo mucho menor. Y es una máquina mucho más sencilla de licenciar, porque todas estas máquinas están bajo supervisión de la autoridad regulatoria nuclear. Acá cuando se desenchufa no hay más radioactividad”, destaca.
Un futuro mejor
Uno de los próximos pasos es terminar de construir un edificio en el Centro Atómico de la CNEA en la sede de Constituyentes, a metros de Tecnópolis y muy cerca de la UNSAM. “Ahí vamos a instalar esta máquina, pero tenemos que ampliarla, llevarla al doble. Actualmente la cúpula está a 720 mil voltios y necesitamos tener una cúpula prácticamente al doble, entonces precisamos un edificio más alto. En ese lugar empezaremos a hacer investigación clínica con un oncólogo”.
Destaca que los ensayos clínicos que hicieron en el RA6 sobre pacientes que tenían tumores en las extremidades, sobre todo aquellos con múltiples nodos en las piernas, tuvieron “muy buenos resultados, el control local fue muy bueno, lo que pasa es que esa enfermedad, con metástasis, si no la agarrás a tiempo puede después aparecer en otros lugares, pero el control local fue muy bueno”.
¿En qué otros tumores podría utilizarse el acelerador? Kreiner habla de tumores del sistema nervioso central: “son unos tumores muy agresivos que se llaman glioblastomas multiformes, hoy en día no hay cura contra eso, si vos llegás a encontrar un glioblastoma multiforme en seis meses, fuiste. También hay melanomas que se instalan en el cerebro y todo un campo que es el de tumores de cabeza y cuello, que son también estos tumores infiltrantes, que no se pueden operar, entonces se inyecta al paciente con la droga que mencionamos y después se lo irradia en una sola aplicación, no como la radioterapia convencional que tenés que ir varias veces. Y se actúa con las células cancerosas marcadas”.
Y aclara que “si mantenés la radiación en los límites establecidos para cada órgano circundante, no hay efectos secundarios. Desde ya que todavía no hay tanta experiencia a nivel internacional, pero nuestra idea es que la Argentina pueda acceder a esa área clave de la medicina nuclear a través de estos aceleradores. El nuestro es un acelerador que no es una copia de ningún otro. Tiene mejoras y aportes originales. Además, demostró que tiene potencial exportador”.
Trabajo en equipo y de manera interdisciplinaria
El equipo que llevó adelante el proyecto “Aceleradores para la vida” está conformado por investigadores y científicos y científicas de la UNSAM egresados de la Ingeniería en Materiales, de los doctorados en Ciencia y Tecnología Mención Física y Mención Materiales, y de la Maestría en Ciencia y Tecnología en Materiales que dicta el Instituto Sabato (ITS). Ellxs son Pedro Gaviola, Sergio Woloj, Eugenia Capoulat, Daniel Minsky, Alma Bertolo, Mariela del Grosso y Andrés Kreiner.
El trabajo que dirige Kreiner se enmarca en un proyecto que contempla el desarrollo, la construcción e instalación de un acelerador de partículas y sus sistemas asociados para la implementación de la Terapia por Captura Neutrónica en Boro con Aceleradores (AB-BNCT). Este proyecto interdisciplinario es llevado a cabo por la Subgerencia de Tecnología y Aplicaciones de Aceleradores de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).
