Irène Joliot-Curie y el legado de los radioisótopos que revolucionó el diagnóstico y tratamiento médico

El descubrimiento de la radiactividad artificial por Irène Joliot-Curie y Frédéric Joliot redefinió los límites de la medicina moderna y el abordaje del cáncer. Reconocida con el Premio Nobel de Química en 1935, esta innovación posibilitó la creación de radioisótopos artificiales, herramientas para el avance en el tratamiento de enfermedades y la investigación científica.

Irène Joliot-Curie nació en París en 1897, en una familia dedicada a la ciencia. Hija de Marie Curie y Pierre Curie, ambos galardonados con el Nobel por sus investigaciones sobre la radiactividad natural, creció en un ambiente donde la investigación científica era cotidiana. Durante la Primera Guerra Mundial interrumpió sus estudios y colaboró con su madre asistiendo a soldados heridos mediante equipos portátiles de rayos X, además de formar enfermeras en técnicas de radiología. Posteriormente, retomó su formación en el Instituto del Radio, donde conoció a Frédéric Joliot, con quien compartió vida y pasión por la ciencia.

En 1934, el matrimonio logró sintetizar el primer radioisótopo artificial. Hasta ese momento, los radioisótopos se obtenían únicamente de minerales naturales, mediante un proceso costoso y laborioso. En sus experimentos, bombardearon aluminio con partículas alfa (núcleos de helio-4) y observaron que, incluso al retirar la fuente de radiación, el material seguía emitiendo energía. Tras examinar este comportamiento, concluyeron que generaron un nuevo isótopo radiactivo: el fósforo-30, originado por la fusión de partículas alfa y núcleos de aluminio. Así, demostraron la posibilidad de inducir radiactividad de manera artificial, habilitando la producción controlada de radioisótopos.

El efecto de este descubrimiento fue inmediato, especialmente en la medicina. Como subraya The Conversation, el desarrollo de radioisótopos artificiales permitió tratamientos y diagnósticos pioneros. El yodo radiactivo comenzó a emplearse para tratar enfermedades de la tiroides.

Los emisores de positrones se volvieron esenciales en tomografías por emisión de positrones (PET), usadas en la detección y monitoreo del cáncer. Estos procedimientos permiten a los médicos visualizar el funcionamiento de órganos específicos sin necesidad de intervenciones invasivas, inyectando una pequeña cantidad de radioisótopo que se concentra en las áreas de interés. Para tratamientos, administran dosis mayores de radiación, dirigidas con precisión, lo que destruye células cancerosas y reduce el daño a tejidos sanos.

La influencia de Joliot-Curie rebasó el laboratorio. En 1936, fue nombrada subsecretaria de Estado para la investigación científica en Francia, casi una década antes de que las mujeres pudieran votar en ese país. Desde este cargo, estableció las bases del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), institución similar a la National Science Foundation o los National Institutes of Health en Estados Unidos. Co-fundó la Comisión de Energía Atómica francesa en 1945, impulsó el primer reactor nuclear del país e impulsó la investigación en energía nuclear. También dirigió el Laboratorio Curie en el Instituto del Radio y fue profesora en la Facultad de Ciencias de París.

La huella de Irène Joliot-Curie perdura hasta hoy. En los 90 años transcurridos desde la síntesis del primer radioisótopo artificial, la ciencia identificó cerca de 3.000 radioisótopos, aunque las teorías nucleares sugieren la existencia de hasta 7.000. Instalaciones como el Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) de la Universidad Estatal de Michigan, en Estados Unidos, continuaron esta búsqueda.

Desde su inauguración en 2022, el FRIB permitió el hallazgo de cinco nuevos radioisótopos y se estimó que podrían sumarse hasta 1.000 adicionales. Mientras los experimentos iniciales de los Joliot-Curie utilizaban partículas alfa a bajas velocidades, el FRIB aceleró isótopos estables hasta la mitad de la velocidad de la luz para crear nuevas especies radiactivas.

Cada radioisótopo presenta características particulares, como su vida media y el tipo de radiación que emite. Esta variedad permite elegir el isótopo más adecuado para cada uso. El yodo, por ejemplo, posee más de cuarenta radioisótopos conocidos, pero únicamente el yodo-131, con una vida media de varios días, resultó útil y seguro para la tiroides. Aquellos de vida demasiado breve no permitieron procedimientos médicos efectivos, y los de vida muy prolongada podrían constituir un riesgo para pacientes y entorno.

La radiactividad artificial también amplió la comprensión del universo: los procesos nucleares y la desintegración radiactiva dentro de las estrellas originaron miles de radioisótopos, algunos responsables de explosiones estelares. Por esta razón, científicos reprodujeron y estudiaron en laboratorio estos isótopos cósmicos.

A medida que se perfeccionaron las capacidades de centros como el Facility for Rare Isotope Beams y otros aceleradores, la exploración de nuevos radioisótopos prometió transformar la ciencia y la medicina, abriendo horizontes para la salud y la investigación.