La inteligencia artificial revoluciona la protonterapia contra el cáncer

La protonterapia se consolidó como una alternativa avanzada a la radioterapia convencional, destacándose por su precisión en la eliminación de tumores y la reducción del daño en tejidos sanos.

Sin embargo, su aplicación presenta desafíos, especialmente en tumores que pueden desplazarse dentro del cuerpo. La inteligencia artificial surge como una herramienta clave para optimizar este tratamiento, ampliando su eficacia y accesibilidad.

Óscar Pastor Serrano, investigador postdoctoral en inteligencia artificial y medicina nuclear en la Universidad de Stanford, explicó los beneficios de esta combinación en un artículo publicado por National Geographic España.

A diferencia de la radioterapia con rayos X, este tratamiento utiliza protones acelerados a altas velocidades mediante un acelerador de partículas. Estas impactan el tumor con gran precisión gracias al pico de Bragg, un fenómeno físico que permite concentrar la radiación en un punto exacto, evitando la exposición innecesaria de tejidos sanos.

Según Pastor Serrano, este mecanismo “aumenta enormemente la precisión de la radioterapia”, lo que lo convierte en una opción ideal para tratar tumores cerebrales y óseos, especialmente en niños, donde minimizar los efectos secundarios es crucial.

Uno de los principales obstáculos en la protonterapia es la movilidad de ciertos tumores. Mientras que en el cerebro y los huesos su ubicación es estable, en órganos como la vejiga o el hígado pueden cambiar de posición debido a la respiración o la digestión.

“En un cáncer óseo o cerebral es más sencillo, los huesos y el cerebro están estáticos en el cuerpo. Pero al intentar irradiar un tumor en, por ejemplo, la vejiga, la posición del tumor puede variar dependiendo de muchos factores”, detalló Pastor Serrano.

Para corregir esta variabilidad, National Geographic asegura que, lo ideal sería realizar una tomografía computarizada previa a cada sesión para localizar el tumor y ajustar la radiación. Sin embargo, esta solución resultaría inviable en la práctica por la carga que implicaría en los sistemas de salud.

La inteligencia artificial se perfila como una solución efectiva al problema del movimiento tumoral. Mediante el análisis de imágenes y datos médicos, los algoritmos pueden anticipar desplazamientos y ajustar la radiación en consecuencia.

Entrenados con imágenes de distintos tumores en diversas condiciones, según la revista, estos sistemas pueden calcular con precisión la dosis y dirección de la radiación, evitando la exposición innecesaria de tejidos sanos. Además, optimizan los tiempos de cálculo, reduciendo el riesgo de que el tumor se desplace mientras se realiza el ajuste del tratamiento.

A pesar de su potencial, la expansión de la protonterapia se ve limitada por los costos y la infraestructura necesaria. Su aplicación requiere un acelerador de partículas circular, que debe instalarse en condiciones controladas y operado por personal especializado.

Actualmente, solo dos hospitales en España disponen de esta tecnología y trataron a más de mil pacientes en cuatro años. No obstante, National Geographic España informa que se proyecta la construcción de 12 nuevos centros en la península ibérica, con financiación parcial de la Fundación Amancio Ortega.

Si bien la protonterapia representa un gran avance, no se emplea de manera aislada. National Geographic destaca que se combina con cirugía, quimioterapia e inmunoterapia para garantizar la eliminación completa del tumor y reducir el riesgo de recidiva.

Los esfuerzos tecnológicos se centran en integrar adquisición de imágenes y radiación en tiempo real. En este proceso, la inteligencia artificial jugará un papel clave al permitir cálculos más precisos y rápidos.

“Se espera poder detectar e irradiar el tumor al mismo tiempo, maximizando los efectos de la terapia y minimizando el daño a otros tejidos”, concluyó Pastor Serrano.