Terapia de hadrones, opción de tratamiento para personas con cáncer en el cerebro

Pacientes con cáncer en el cerebro han comenzado a verse beneficiados gracias a las tecnologías desarrolladas en el Gran Colisionador de Hadrones (Large Hadron Collider o LHC), uno de los proyectos científicos más grandes y desafiantes jamás realizados en el campo de la física.

Así lo comentó Luciano Musa, vocero del proyecto ALICE (A Large Ion Collider Experiment) del Centro Europeo de Investigación Nuclear (CERN, por sus siglas en francés) durante una visita al Auditorio Yezcalli, en la Facultad de Ciencias de la UNAM.

Tras explicar que los cuatro experimentos que conforman parte del equipo ubicado cien metros bajo tierra en la frontera franco- suiza, y que explora el comportamiento de las partículas que forman los átomos y la materia, el también investigador destacó que este trabajo ha permitido el desarrollo de la llamada terapia de hadrones, la cual ha comenzado a ser una opción de tratamiento para las personas con cáncer.

Ante alumnos y académicos de la Facultad de Ciencias, el doctor en Física por la Universidad de Cagliari detalló que las perspectivas de recuperación dependen siempre del paciente, pero esta terapia es considerada una de las más innovadoras en la actualidad y se ofrece en naciones como Estados Unidos, Alemania, Austria e Italia.

“No hay muchos centros en el mundo, así que los pocos pacientes que han podido acceder es por las conexiones de los doctores en los centros de terapia, pero la gran mayoría debe recibir un tratamiento tradicional con efectos colaterales”, dijo el también investigador.

Esto debido a lo innovadora de la técnica, así como de las instalaciones físicas necesarias para su implementación. En este momento sólo uno por ciento de los pacientes tiene acceso a esta terapia, comentó Musa.

Al igual que los avances médicos –el experto italiano recordó–, las tecnologías desarrolladas en el CERN y el LHC están bajo un modelo de “ciencia abierta, por lo que tanto la comunidad científica como la industria pueden tener acceso a ellas mediante un proceso de transferencia; de modo que hay un gran potencial de desarrollo de aplicaciones y la terapia de hadrones es sólo una aplicación que muestra lo que se puede hacer”.

Asimismo, el especialista del CERN recordó que cada uno de los detectores del LHC (ALICE, CMS, LHCb y ATLAS) es como una gigantesca cámara fotográfica para captar las interacciones de partículas más pequeñas conocidas, por lo que también se ha desarrollado y optimizado la producción de chips de captura de información, los cuales representan la siguiente generación de equipos que mejorarán con mucho los sistemas de imagen en los teléfonos celulares y las cámaras de video que podrán llegar a la sociedad en general.

Como parte de su charla “Uncovering the quark-gluon plasma: scientific and technological challenges”, el doctor en Física precisó que el experimento ALICE busca desentrañar las propiedades del plasma de quarks y gluones (que forman los protones, neutrones y electrones en el átomo), un estado de la materia que se cree existió en los primeros instantes de vida del Universo.

Tal estado de la materia se puede crear en el laboratorio al juntar haces de núcleos pesados, que se aceleran hasta alcanzar una velocidad cercana a la de la luz, y sus propiedades se estudian midiendo a través de complejos detectores las miles de partículas que salen volando.

Musa detalló que el progreso en este campo de investigación se basa en gran medida en la mejora continua del rendimiento de los colisionadores y detectores de partículas, los cuales aumentan las energías y tasas de colisión con mayor precisión y detección. Es por eso que cada determinado tiempo la revisión, la mejora y la actualización de los equipos son clave, por lo que confió en seguir contando con el apoyo de especialistas de la UNAM en este trabajo.

En particular, la tecnología de semiconductores que impulsó el rápido crecimiento de la industria de la tecnología de la información en los últimos 50 años también desempeña un papel clave en el notable desarrollo de detectores para experimentos de física de alta energía (HEP).

2023, año clave

A este respecto, Antonio Ortiz Velásquez, investigador del Instituto de Ciencias Nucleares, destacó que 2023 será un año clave en el trabajo de nuestro país y los especialistas de esta casa de estudios, pues se comenzará a definir el proyecto que dé visibilidad a México, el cual será un nuevo reto de desarrollo tecnológico para la actualización de ALICE en su tercera etapa, conocido también como ALICE 3.

“Definitivamente tenemos el interés y la motivación de estar ahí por las nuevas generaciones. Estamos hablando de un proyecto que correría (funcionaría) después de 2030 y más allá de 2040; es a largo plazo y nuestra Universidad realmente debería ser parte de esta nueva colaboración con el CERN”, comentó.

En cada etapa de actualización, detalló Ortiz Velásquez, lo que se hace es realizar mejoras al equipo, y la última actualización terminó justamente este año. Por lo tanto se espera que la máquina esté en funcionamiento constante de 2022 a 2032, lo que permite una interacción de choques récord en el mundo, y cada uno de los sistemas trabaja de manera continua.

Especialmente nuestro país y los expertos de la UNAM han estado involucrados en el desarrollo del equipo llamado V0, que es un sistema de disparo que permite a los científicos saber cuándo se genera información importante para el experimento, la cual deberá ser capturada, guardada y analizada posteriormente.

Para ALICE 3 se espera la creación de un detector de partículas totalmente diferente a lo que México ha aportado hasta ahora, pues se confía en la creación de tecnologías basadas en silicio que puedan rastrear no sólo la trayectoria de las partículas, sino identificar su tiempo de vuelo o desplazamiento y entender el origen de un conjunto de hadrones que recientemente han sido descubiertos en el Gran Colisionador de Hadrones.

“Esto es toda una revolución que se ha escuchado en los medios y tratamos de entender el origen de esos hadrones… 15 de ellos son considerados exóticos y hay una discusión sobre si son descritos como tetraquarks o pentaquarks, o bien una molécula hadrónica. Para distinguir entre estas explicaciones, las mediciones de iones pesados será crucial y ALICE 3 podría aportar información”, finalizó el investigador.