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El 8 de noviembre de 1895, Wilhelm Röntgen, profesor de física en la Universidad de Würzburg (Alemania), descubrió un inusual fenómeno al investigar las propiedades de los rayos catódicos. En concreto, observó que una muestra de platinocianuro de bario, colocada cerca de un tubo de rayos catódicos, emitía luz cuando éste estaba en funcionamiento. Röntgen atribuyó ese fenómeno a un tipo de radiación desconocida. De hecho, en una entrevista realizada poco después de la publicación del descubrimiento, el físico alemán negó que aquella fosforescencia fuera luz o electricidad, y afirmó que se trataba de un tipo desconocido de rayos, por lo que los llamó X. En esa misma entrevista, y hablando sobre las aplicaciones futuras de su hallazgo, Röntgen reconocía que quedaba mucho por hacer y, ciertamente, no se equivocaba. Sus trabajos posteriores profundizaron en el conocimiento de las propiedades de esos rayos, especialmente en su sorprendente capacidad de atravesar materiales, que le permitieron obtener una imagen de los huesos de una mano.

En 1896, el físico francés Henri Becquerel descubrió que las sales de uranio también emitían unos rayos de naturaleza desconocida, capaces de ennegrecer una placa fotográfica. Este hecho, que supondría el descubrimiento de la radiactividad natural, pasó, en principio, desapercibido, en contraste con el gran impacto que había producido el descubrimiento de los rayos X. La importancia del hallazgo no se puso de manifiesto hasta dos años más tarde, a partir de los trabajos de Marie Curie, química y física francesa de origen polaco.

Marie decidió, junto con su marido, el físico Pierre Curie, estudiar la naturaleza de las radiaciones que producían las sales de uranio. En concreto, se dedicó a medir las radiaciones en la pechblenda, un mineral que contiene uranio. Sus trabajos derivaron en la búsqueda de nuevos elementos con propiedades similares. De este modo, en 1898, consiguieron aislar dos nuevos elementos: el polonio (llamado así en honor al país de nacimiento de Marie) y el radio.

Marie Curie fue la primera en utilizar el término radiactivo para describir los elementos que emiten radiaciones, así como en reconocer sus efectos biológicos. Todos estos trabajos valieron a Pierre y a Marie Curie el premio Nobel de Física de 1903, que compartieron con Henri Becquerel.

A partir de entonces, las radiaciones, ya sean generadas mediante aparatos de rayos X o a través de elementos radiactivos, han protagonizado una historia apasionante de aplicaciones y descubrimientos, tanto en el diagnóstico como en el tratamiento de enfermedades.

No es difícil comprender las expectativas que, a principios del siglo XX, generó la radioterapia; la literatura de la época habló ampliamente del descubrimiento y de los avances y ventajas que suponía, entre los que destacaban: 

• que fuera indolora; 
• que, aunque dejara pequeñas cicatrices, no llegase a desfigurar la piel; 
• que destruyera sólo el tejido enfermo y preservara el sano; 
• que aliviara el dolor; 
• que terminase con el mal olor de algunos tumores; 
• que evitase el miedo a una operación cuando dejaba de ser necesaria.

 
La angustia y los dolores que ocasionaba el cáncer avanzado favorecieron una rápida expansión del uso de la radioterapia, a pesar de que no se disponía de mucha experiencia previa en este tipo de tratamiento. El radio se distribuía en forma de sales y se aplicaba en el cuerpo de todas las formas imaginables: tubos, pomadas, inyecciones o en forma de lodo radiactivo. Paralelamente, los rayos X ya se estaban utilizando ampliamente. Médicos de Europa y de Estados Unidos los empleaban para tratar distintas patologías: enfermedades dermatológicas, reumatismo, leucemia, cáncer de estómago, de recto y de mama.

Los primeros tubos de rayos X eran muy similares al que utilizó Röntgen en su descubrimiento. Como su producción de rayos X era muy débil, para conseguir radiografías había que acercarlos mucho a la piel y exponerlos durante un largo lapso de tiempo.

Paralelamente a los trabajos que destacaban las ventajas de la radioterapia, se publicaron otros muchos que reportaban efectos desconocidos hasta el momento en las personas sometidas a estas exploraciones: enrojecimiento de la piel similar al causado por una quemadura solar, depilaciones, inflamaciones e incluso necrosis de tejidos.

A partir de ese momento, el conocimiento de las radiaciones no ha parado de evolucionar. En 1903, el científico escocés Alexander Graham Bell sugirió que un fragmento de radio podía ser colocado en el interior de un tumor canceroso, aunque el primer caso documentado en la literatura médica de tratamiento con braquiterapia data de 1914, en Dublín. Un año antes, en 1913, William David Coolidge, físico estadounidense, desarrolló un tubo de rayos X de alto vacío, que constituyó una gran mejora porque era fácil de utilizar y de reproducir. En 1940 aparecieron los primeros reactores nucleares, instalaciones en las que se producen, de manera controlada, reacciones nucleares capaces de generar nuevas fuentes radiactivas artificiales, como el oro-198, el iridio-192 o el cesio-137, cuya aplicación en los tratamientos oncológicos era más segura, por lo que acabaron desplazando al radio de manera paulatina.

Una vez constatada, después de la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de estudiar y controlar sus peligros, se mejoraron sustancialmente los instrumentos para detectar y medir las radiaciones, a la vez que aumentó el control sobre los aparatos de rayos X.

El año 1951 marca el inicio de la radioterapia externa con alta energía, ya que en esta fecha se realizó en Canadá el primer tratamiento con bomba de cobalto, un aparato que utiliza como fuente radiactiva el cobalto-60. El material radiactivo se encuentra dentro de un blindaje de plomo con una abertura lateral que permite su salida y entrada en el momento de aplicar el tratamiento.

A finales de los años setenta empieza a generalizarse el empleo de los aceleradores lineales como aparatos para la administración de la radioterapia externa. Son aparatos capaces de generar radiaciones (rayos X) de alta energía a partir de la electricidad. Sus ventajas son:  

• que no emiten radiación cuando no están funcionando y no generan residuos de tipo radiactivo; 
• que pueden generar diferentes energías de fotones, lo que mejora la efectividad de los tratamientos con un menor índice de efectos secundarios; 
• que son capaces de generar radiación con electrones para el tratamiento de lesiones más superficiales.

 
Entre los inconvenientes se encuentra su coste, aunque puede justificarse si se tienen en cuenta las ventajas.

Hasta 1980, la planificación de tratamientos se hacía a partir de radiografías simples y verificaciones en dos dimensiones (2D), pero, a partir de ese año, gracias al desarrollo de los sistemas informáticos, se consigue la planificación de tratamientos en 3D y, en vez de utilizarse radiografías simples, pasan a emplearse imágenes obtenidas mediante tomografía computarizada (TC).

A partir de los años noventa, otras técnicas como la resonancia magnética o la tomografía por emisión de positrones (PET) se han incorporado a la planificación en radioterapia y han mejorado la definición de la zona de tratamiento.

Estos avances se aprovechan tanto para la planificación de tratamientos de radioterapia externa como de braquiterapia.

El presente y el futuro de los tratamientos con radioterapia pasan por la mejora de la precisión y de la seguridad a la hora de aplicarlos.

La radioterapia externa cuenta con avances como: 

• La radioterapia por intensidad modulada (IMRT), una forma más precisa de radioterapia en la que se modula o controla la intensidad del haz de radiación, de manera que se obtienen altas dosis en el tumor pero se minimizan en los tejidos sanos. 
• La radioterapia guiada por imágenes (IGRT), que se administra monitorizada por modernos sistemas de comprobación del posicionamiento de la zona de tratamiento, con lo que mejora su fiabilidad. 
• La radiocirugía estereotáxica, que, mediante un sistema de coordenadas, permite usar haces de radiaciones con la precisión de un bisturí, sirviéndose, asimismo, de complejas técnicas de inmovilización y posicionamiento de la zona que requiere tratamiento. 
• Sistemas de radioterapia 4D, en los cuales se tienen en cuenta los movimientos fisiológicos de los pulmones con el fin de sincronizar el tratamiento con una fase del ciclo respiratorio (procesos alternados de inspiración y espiración) y mejorar la exactitud de manera ostensible.

Todos estos avances añaden precisión y exactitud a los tratamientos y abren la puerta a la administración de dosis más altas al tumor, en un número menor de fracciones. La extensión de estas técnicas a estructuras situadas en tórax o en abdomen se denomina SBRT (Stereotactic Body Radiation Therapy); actualmente es uno de los principales campos de investigación y actualización tecnológica, dentro de los servicios de oncología radioterápica.

Por otra parte, la radioterapia interna o braquiterapia incorpora, para la aplicación de tratamientos, los sistemas de carga diferida. Estos sistemas permiten la administración del material radiactivo en dos tiempos: primero se colocan las guías y, en una segunda fase y de manera automática, se colocan los implantes radiactivos. El uso de fuentes radioactivas más seguras, junto con estas nuevas tecnologías, ha reducido significativamente la exposición del personal que aplica los tratamientos, lo que hoy en día sitúa este tipo de radioterapia como una opción terapéutica de primer orden en oncología.

Como opción al uso tradicional en radioterapia de electrones y fotones, se están utilizando protones, neutrones e iones. Es la llamada hadronterapia y se lleva a cabo en instalaciones muy complejas y de alto coste económico, de las que hoy por hoy no hay ninguna disponible en España. Su utilización, por tanto, ha de ser priorizada para aquellos casos que pueden obtener un beneficio claro respecto al uso de la radioterapia tradicional.
 

Hay distintos tipos de radioterapia, pero todas se basan en la transmisión de la energía de la radiación ionizante a determinadas zonas del cuerpo para producir una reacción biológica en las células tumorales con la intención de eliminarlas.

Según la localización de la fuente de irradiación (es decir, el punto desde el que se emite la radiación) se pueden distinguir dos tipos de radioterapia: Radioterapia externa y Braquiterapia o radioterapia interna.

• Radioterapia externa: los haces de irradiación, que son invisibles, provienen de una máquina (acelerador lineal o bomba de cobalto) situada aproximadamente a un metro de la persona. Las radiaciones que emite estas máquinas son de alta energía y, mediante un sistema muy sofisticado de guías (tuberías), pueden dirigirse a la zona corporal que requiere tratamiento. 
   
  Actualmente existen varias técnicas de radioterapia externa que, valiéndose de potentes programas informáticos y de imágenes obtenidas durante los tratamientos, consiguen una mayor exactitud tanto en la administración de las radiaciones como en el control diario de las zonas en las que se administra y de los órganos que deben protegerse. Así, por ejemplo, al tratar un cáncer de próstata, hay que proteger los órganos o las estructuras más próximas: la vejiga urinaria, el recto y las cabezas femorales (caderas).
    
• Braquiterapia o radioterapia interna: la fuente que emite la radiación se coloca dentro del organismo, muy cerca de la zona que requiere tratamiento o en contacto con ella, en áreas intracavitarias (en cavidades como la vagina, el útero, la boca, la nasofaringe o el recto) o endoluminales (en la luz de los órganos huecos como el esófago o los bronquios) o intersticiales (dentro del propio tumor). Este tratamiento requiere, habitualmente, que la persona esté ingresada.

 
Una vez que se aplica la radiación se produce la ionización, un efecto físico por el cual las radiaciones que pasan por una materia o cuerpo depositan en él parte de su energía, de manera que alteran las células de la zona irradiada, que se desestabilizan y, tras un proceso biológico, mueren o pierden su capacidad de reproducción, con lo que se consigue eliminar el tumor.

Los pilares básicos del tratamiento oncológico son la cirugía, la quimioterapia, la radioterapia y la inmunoterapia. Aunque cada uno puede emplearse independientemente, lo más habitual es que se utilicen combinados.

La radioterapia combinada o complementaria se da cuando, en algún momento del proceso de tratamiento, se asocia con la cirugía y/o la quimioterapia.

El abanico de posibles combinaciones es amplio y se decide de manera personalizada con el objetivo de conseguir los mejores resultados para controlar la enfermedad. La opción terapéutica varía en cada caso según factores como el tipo de tumor, la localización, el tamaño o la capacidad invasiva local y a distancia.

1. Radioterapia y cirugía, 2. Radioterapia y quimioterapia, 3. Radioterapia y hormonoterapia.

1. Radioterapia y cirugía:

Según los casos, la radioterapia puede administrarse antes, después e incluso durante la cirugía, es decir, en el período intraoperatorio. 

• Radioterapia preoperatoria neoadyuvante combinada o no con quimioterapia. Es la que se administra antes de la cirugía con el fin de reducir el tamaño tumoral y hacer viable o facilitar la intervención quirúrgica. 
• Radioterapia postoperatoria o adyuvante combinada o no con quimioterapia. Es la que se aplica tras la intervención quirúrgica. Se utiliza para mejorar los resultados de la cirugía y se aplica en la zona de la operación, para eliminar la enfermedad microscópica (no visible), si la hubiera. 
• Radioterapia intraoperatoria. Es la que se lleva a cabo durante la operación quirúrgica y que permite administrar una única dosis en la zona concreta de la intervención.

2. Radioterapia y quimioterapia:

La radioterapia también puede administrarse antes, durante o después de la quimioterapia. Esta combinación puede ser, a su vez, preoperatoria o postoperatoria según los casos o bien administrarse como tratamiento combinado único. La administración de la radioterapia junto con la quimioterapia se denomina radioquimioterapia concomitante.

3. Radioterapia y hormonoterapia:

Es una combinación habitual en aquellos tumores cuya proliferación puede depender de hormonas. Los tumores que pueden obtener beneficios de la hormonoterapia (terapia hormonal) son el cáncer de mama, de próstata, endometrio y neuroendocrino.

4. Radioterapia e inmunoterapia:

En oncología, la inmunoterapia o terapia biológica consiste en el uso de tratamientos que promueven o refuerzan la respuesta del sistema inmunitario como base para eliminar células tumorales o disminuir el crecimiento de la enfermedad. Las sustancias utilizadas son los anticuerpos monoclonales, factores de crecimiento y vacunas.

También se está estudiando el uso de anticuerpos marcados con una sustancia radioactiva. Es la llamada radioinmunoterapia. En este caso, el anticuerpo actúa como transportador y permite la administración de la dosis de radiación directamente sobre las células cancerosas. Actualmente existen algunos estudios clínicos en marcha para tratar enfermedades como la leucemia, el linfoma no hodgkiniano y el cáncer colorrectal, entre otros.