Biology and FLash-Intensity Protontherapy at CMAM
BIOFLIP creará en Madrid una instalación de referencia en radiobiologÃa, combinando la experiencia en aceleradores de partÃculas del Centro de Microanálisis de Materiales (CMAM), en la Universidad Autónoma, con la trayectoria en desarrollos de biotecnologÃa del Grupo de FÃsica Nuclear (GFN) de la Universidad Complutense. Gracias a esta nueva instalación se podrán reducir las incertidumbres que afectan a los experimentos de radiobiologÃa.
El CMAM es un centro de investigación dotado de un acelerador capaz de producir haces de protones de hasta 10 MeV con los que se da servicio a varias lÃneas experimentales, utilizadas actualmente en proyectos en el área de los materiales avanzados, energÃa y conservación del patrimonio, entre otras. Este acelerador tiene un enorme potencial de ser aplicado en el ámbito biomédico que, para ser aprovechado en toda su capacidad, requiere de conocimientos, habilidades, experiencia y recursos en el campo de la biotecnologÃa, complementarios a los del propio CMAM y de los que en este momento éste no dispone. Por otra parte, el GFN es un grupo de investigación multidisciplinar centrado en las aplicaciones de la fÃsica nuclear (y de la fÃsica en general) en medicina, con notables actividades en biomedicina y biotecnologÃa. Cuenta con expertos en radioterapia, radiobiologÃa y caracterización de haces clÃnicos, y realiza experimentos de forma habitual en instalaciones del ámbito hospitalario y de investigación preclÃnica. Sin embargo, no tiene acceso directo a una instalación de la magnitud del haz de protones de CMAM, ni la capacidad técnica para operarla de forma independiente.
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Los haces de protones acelerados se emplean en protonterapia, la modalidad más avanzada de radioterapia contra el cáncer. Debido a sus propiedades fÃsicas, la protonterapia permite limitar la cantidad de radiación que reciben los tejidos sanos que rodean al tumor, por lo que está especialmente indicada en pacientes pediátricos. En el último año han empezado a operar en la Comunidad de Madrid las dos primeras instalaciones de PT de España. El haz del CMAM no alcanza la energÃa adecuada para el tratamiento de pacientes, pero cuenta con unas caracterÃsticas (alta intensidad, pequeño tamaño de haz, precisión en la energÃa) que lo convierten en un entorno ideal para la investigación preclÃnica, es decir, la irradiación de cultivos celulares o modelos de pequeño animal.
Por otro lado la oncologÃa radioterápica está viviendo su mayor revolución en las últimas décadas con el descubrimiento del llamado efecto FLASH, consistente en que los efectos nocivos de la radiación en tejido sano se ven mitigados sensiblemente cuando la dosis se deposita en un tiempo muy corto, es decir, a una alta tasa de dosis. Este efecto ha sido observado tanto con protones como con fotones y electrones, independientemente por distintos grupos en varios paÃses y aún se desconocen los mecanismos biológicos que lo gobiernan, por lo que es de enorme actualidad en radiobiologÃa y la investigación en general en fÃsica biomédica.