Investigadores de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) viajaron a Corea del Sur para llevar a cabo la primera etapa del montaje y armado de un acelerador de protones de alta corriente, un instrumento clave para el desarrollo de una técnica innovadora utilizada para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer.

“Un acelerador es una máquina capaz de acelerar (de ahí su nombre) es decir darle mucha energía a partículas cargadas eléctricamente, como es un átomo de hidrógeno ionizado (que no es otra cosa que un protón)”, explicó a Télam el investigador Andrés Kreiner, subgerente de Tecnología y Aplicaciones de Aceleradores en CNEA, el área involucrada en el desarrollo.

Y continuó: “Nuestro acelerador trabaja con campos eléctricos que son capaces de entregarle energía a los protones (átomos de hidrógeno ionizados que son aquellos a los cuales se les ha quitado su único electrón y por ende tienen carga eléctrica neta). La alta corriente alude a la corriente de protones”.

Kreiner, investigador superior de CNEA y Conicet, detalló que “se necesitan altas (grandes) corrientes para generar las reacciones nucleares con suficiente intensidad como para poder realizar el tratamiento”.

Estas reacciones nucleares producen neutrones que son los que se usan en la Terapia por Captura Neutrónica en Boro (BNCT), que es un tipo de radioterapia que está indicada para el control local de algunos tumores sólidos (aquellos que afectan tejidos del organismo, excluyendo los del sistema circulatorio), infiltrantes y muy radioresistentes, que no responden a los tratamientos convencionales.

Puede usarse en caso de melanoma, que es el cáncer de piel más agresivo, y en otros tipos de cáncer (cerebro, cabeza y cuello, hígado y pulmón).

“Se trata de una terapia binaria (en dos pasos): primero se dopa un tumor con 10B (un isótopo estable del boro), que tiene una gran probabilidad de capturar neutrones. Luego se irradia con neutrones (los producidos por el acelerador) y cuando se capturan, en las células cancerosas que absorbieron selectivamente el 10B, se produce una liberación de energía tal que destruye a la célula cancerosa” describió Kreiner.

A diferencia de otras modalidades radioterapéuticas, la BNCT tiene capacidad de poder generar daño localizado a escala de células individuales, logrando minimizar la dosis entregada al tejido normal que está cercano al tumor.

Hasta el momento, este tipo de terapia se ha ensayado en reactores de investigación (por ejemplo, en el RA-6 del Centro Atómico Bariloche), los cuales se usan como fuente de neutrones. Sin embargo, estas instalaciones tienen un nivel de radioactividad que exige grandes blindajes y una operación muy compleja que dificulta su instalación en hospitales.

Pensando en estas complicaciones, surgió el proyecto de desarrollar y construir en la CNEA un acelerador que sirviera para producir fuentes de neutrones utilizables para BNCT, y que además se pudiera instalar en centros de salud.

De hecho, una gran ventaja de este acelerador de partículas es que una vez apagado no produce radiación ni tampoco genera radioactividad residual, por lo que tiene una operación más simple y segura.

La CNEA y el Instituto KIRAMS (Korean Institut of Radiological and Medical Sciences) habían firmado un contrato de innovación tecnológica para transferir este acelerador de protones de alta corriente desarrollado en Argentina como primer paso para avanzar con una máquina completa para la Terapia por Captura Neutrónica en Boro.

Como parte de este convenio, durante el año 2020 y parte de 2021, se fabricaron y entregaron todas las piezas del instrumento a Corea del Sur, que fueron montadas por el personal de la CNEA entre el 24 de octubre y el 8 de noviembre en el KIRAMS, un instituto asociado a un hospital de Seúl en el que se hace investigación y desarrollo en medicina nuclear y radioterapias.

Este tipo de aceleradores de alta corriente tiene muchas otras aplicaciones además de en la terapia BNCT; algunas de ellas son: producción de radioisótopos de usos médicos e industriales; estudios de daño por radiación inducido por neutrones, y detección de materiales nucleares especiales, explosivos y drogas en cargamentos marítimos y aéreos.