Terapias contra el cáncer combinadas muestran mejores resultados

Diego Antonio Rodríguez Coronado, magíster en Física Médica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), explica que el estudio nació de la necesidad de entender mejor cómo pueden ser más efectivas las terapias dirigidas a células tumorales. 

La radiación ionizante implica el uso de partículas de alta energía para dañar el ADN de las células malignas y limitar su capacidad de crecimiento. La hipertermia emplea calor controlado para aumentar la temperatura de la zona afectada, lo que debilita y destruye las células tumorales.

Según estudios previos, la combinación de estas dos terapias puede superar significativamente los resultados obtenidos con cada una por separado. Así, mientras la radioterapia por sí sola produce un beneficio completo solo en el 30 % de los pacientes y en la hipertermia el porcentaje es mucho más bajo, juntas logran incrementarlo hasta un 70 %.

“Este comportamiento obedece a que, al aumentar la temperatura, se presentan más rompimientos de los enlaces fosfodiester de la cadena del ADN, que se encuentran dentro del grupo de fosfato y azúcar ribosa, que es la estructura de nucleótido del ADN”, explica el magíster Rodríguez.

Aplicando 37 °C a la base corporal de un ser humano se dieron 46.000 rompimientos, mientras que a 50 °C, la temperatura máxima, la cifra ascendió a 55.000.

Desde y para el ADN

Imagine que el ADN es como un Lego® en el cual cada una de las instrucciones para armar el juego son el gen que contiene la información para producir la proteína encargada de establecer comunicación con células, tejidos y órganos.

Por ser el un material relevante y que requiere minucia para analizarlo, para llegar a la explicación de lo que ocasionaría una mejora se aplicaron estas dos terapias. El magíster partió de la hipótesis de que la radiación ionizante y la hipertermia tendrían un efecto multiplicador si se aplicaran juntas, lo que llevaría a una mayor destrucción de las células cancerosas, y también que el aumento de temperatura y otros factores biológicos contribuirían a este resultado.

Para validarlas empleó una metodología que involucró simulaciones computacionales con la herramienta TOPAS-nBio y creó un modelo de ADN en computador que representaba la estructura y las características de las células cancerosas y así se simuló cómo las terapias afectaban a las células en un entorno controlado.

El experto explica que “se realizaron simulaciones computacionales para evaluar cómo la radiación ionizante y la hipertermia interactuaban con el modelo de ADN. En ese proceso se variaron factores como la energía de las partículas y la temperatura aplicada para observar los efectos”.

Con la simulación, 100.000 partículas –que se definió como el número de “eventos”– fueron bombardeadas con un campo de radiación en donde la temperatura aumentaba paulatinamente. Así se determinó la cantidad de rompimientos de las hebras del ADN. 

Este estudio contribuye a entender el funcionamiento de dichas terapias y además amplía las perspectivas para mejorar la eficacia de los tratamientos contra el cáncer. El proyecto se basó y ejecutó con el apoyo de los docentes Adriana de Mendoza, de la Universidad Javeriana, María Cristina Plazas, de la UNAL, y Edwin Munévar Espitia, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.