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imagen del contenido Gabriel González-Sprinberg

Columna de Ciencia y Tecnología

Gabriel González-Sprinberg

07.11.2016

El 7 de noviembre es el aniversario del nacimiento de Madame Curie, una científica que ha marcado el desarrollo de la física, las radiaciones ionizantes y sus aplicaciones en medicina.

Hace 4 años que esta fecha ha sido elegida por la Organización Internacional de Física Médica (IOMP http://www.iomp.org/) como el “Día internacional de la Física Médica". De esta forma se conmemora el nacimiento en 1867 de Maria Salomea Sklodowska-Curie en Varsovia, Polonia, quien luego tuvo la nacionalidad francesa. Su papel en la ciencia y particularmente en la física de las radiaciones, es superlativo. Pero además Madame Curie ha jugado un rol destacado en los derechos de las mujeres: ha sido la primera mujer en ocupar un cargo de Profesora en la Sorbonne de París, la primera mujer que ha recibido un Premio Nobel en 1903 (de Física y en conjunto con su marido Pierre Curie y el físico Henri Becquerel), y es también la primera mujer que ha recibido dos Premios Nobel, siendo el segundo en Química en 1911 (por el descubrimiento del polonio y el radio). También su descendencia ha sido ilustre: su hija Irene y su esposo recibieron el Premio Nobel de Química en 1935 por el descubrimiento de la radioactividad artificial. Finalmente, otro yerno, casado con su otra hija Eve, recibió el Premio Nobel de la Paz en 1965. Una lista impresionante!


Marie Curie y las radiaciones

Mme. Curie ha sido pionera en las aplicaciones de las radiaciones ionizantes, como fotones, electrones y otros partículas, que poseen energía suficiente para expulsar a electrones de los átomos y moléculas. Ha desarrollado su uso en medicina tanto para el diagnóstico como para combatir enfermedades. Las primeras unidades de diagnóstico por rayos-X fueron desarrolladas por Curie y utilizadas en la primera guerra mundial. Hoy en día el Instituto Curie de Francia, fundado con el nombre de Instituto del Radio por Mme. Curie en 1909, es una destacada institución dedicada a la clínica e investigación de nuevas terapias relacionadas con el cáncer.

En el siglo XX y ahora en el XXI hemos visto que las terapias y el diagnóstico del cáncer han progresado en forma impactante. Es por esto que en la actualidad el cáncer se considera una enfermedad crónica más que una enfermedad mortal. Buena parte de estos resultados tienen origen en los trabajos de Mme. Curie.

La evolución de la mortalidad de estas enfermedades que llamamos cáncer muestran una enorme disminución en las últimas décadas y particularmente en los últimos años. Esto se debe al éxito en medicina de sofisticados tratamientos disponibles hoy en día, tanto con base en la biología, la química y la física de las radiaciones, así como por la posibilidad de realizar diagnósticos precoces y de gran precisión que impiden el avance de la enfermedad a estadios en los que la curación es más difícil.


La Física Médica


¿Qué es la Física Médica y que relación tiene con todo lo anterior? Pues es la profesión especializada en la aplicación de los principios y metodologías de las ciencias físicas a la prevención, diagnóstico y tratamientos de enfermedades, particularmente en cáncer. Se podría decir, con cierto anacronismo, que Mme. Curie ha sido la primera Física Médica.

Actualmente disponemos en medicina de sofisticados equipamientos que hacen uso intenso de agentes físicos, como las radiaciones, para estos fines. Los físicos médicos están integrados en los servicios hospitalarios como parte del equipo multidisciplinario que es responsable de combatir estas complejas enfermedades. Los físicos médicos cumplen funciones específicas diferentes de las de los técnicos, de los radio-oncólogos o médicos radio-terapeutas, y que están muy ligadas al uso experto del equipamiento que permite los diagnósticos y terapias avanzadas, el diseño de la planificación y mejor estrategia para la radioterapia y la medicina nuclear.

Por otra parte son quienes tienen la formación específica necesaria para la protección radiológica tanto en hospitales como en otros usos de las radiaciones ionizantes, sean industrias o laboratorios de investigación, entre otros. La figura del físico médico está también vinculada al uso de otros agentes físicos, como el ultrasonido o la resonancia magnética. El uso óptimo de los equipos, la posibilidad de incorporar nuevas técnicas de precisión y complejidad, están estrechamente vinculados a la existencia y participación de físicos médicos en los hospitales. Por ejemplo, son éstos quienes realizan la planificación de la estrategia más adecuada para entregar al tejido enfermo (tumor) la dosis de radiación indicada por el radio-terapeuta y ubicada por este  último en las imágenes del paciente.

Estas tareas necesitan que los físicos médicos posean una formación de alto nivel en matemáticas, informática, física teórica y experimental, así como conocimientos que les permita interaccionar con el personal médico e interpretar cabalmente las indicaciones. Un físico médico en un hospital ha seguido una larga formación que consiste, típicamente, en una licenciatura en física o formación similar, seguida de un postgrado (máster) y, finalmente, de una residencia hospitalaria supervisada por otros físicos con suficiente experiencia clínica. Este alto nivel de formación, de al menos 7 años, es el que se reconoce como necesario para las funciones que cumplen los físicos médicos. Por ejemplo, para poder operar con seguridad y éxito aceleradores lineales de haces de fotones o electrones, o equipos en los que se utilizan sustancias radiactivas tal como ocurre en la medicina nuclear. Para las técnicas de diagnóstico a partir de imágenes los físicos están formados para conocer en gran detalle las posibilidades y potencialidades de equipos de rayos X, tomógrafos, equipo de resonancia magnética, y otros dispositivos especializados.


La investigación

Finalmente quiero compartir la siguiente reflexión. ¿Cómo se ha llegado a un nivel tan sofisticado en los equipos, que hacen posible tratamientos y diagnósticos de alta precisión y versatilidad? Pues es gracias a la investigación básica en física nuclear y de partículas, que han conducido a la invención de detectores y aceleradores que permiten realizar diagnósticos o tratamientos tal como se realizan actualmente en el mundo. Por supuesto todo esto ha sido acompañado, en una compleja trama, con el desarrollo de la informática, la electrónica y la ingeniería. Investigaciones desarrolladas en esas áreas de la física a lo largo del siglo XX han permitido disponer de detectores de una calidad, velocidad y precisión tales que hacen posible que las imágenes médicas tengan el impacto que tienen actualmente en medicina. Por otra parte también disponemos hoy de dispositivos como los aceleradores lineales, que están presentes en numerosos hospitales para realizar tratamientos oncológicos, y que son máquinas increíblemente compactas, precisas y complejas que permiten tratamientos exitosos en una enorme variedad de situaciones.

Cuando leemos que la estructura microscópica de la materia y el origen del universo son investigados en gigantescos aceleradores como el LHC (Gran acelerador de hadrones) del Centro Europeo para la Física de Partículas (CERN) en Europa, pues son esta clase de experimentos y sus antecesores a lo largo del siglo XX, y las ideas y teorías detrás de ellos, los que finalmente permiten estos desarrollos tecnológicos que utilizamos corrientemente en medicina. Y las decenas de Premios Nobel obtenidos en ese largo camino, relacionados con teorías y descubrimientos acerca de las partículas elementales, con la mejor forma de detectarlas, son los que hoy en día terminan en los equipos que se ven en los servicios de salud: aceleradores, tomógrafos, PET, etc..

Es así que al costado de nuestro estadio Centenario tenemos hoy antimateria en el Centro Uruguayo de Imagenología Molecular (CUDIM) que es el ingrediente central de la “tomografía por emisión de positrones” (PET) para hacer diagnósticos y seguimiento de tratamientos en oncología y otras enfermedades. Y esto no es ficción científica, esto ocurre en nuestro país y en tantos otros cotidianamente.

Sin lugar a dudas el papel que Madame Curie ha desempeñado con sus investigaciones y las aplicaciones desarrolló son un ejemplo del impacto positivo que la investigación científica, y en particular la física, tienen en nuestra sociedad.


Gabriel González-Sprinberg - Licenciado y Doctor en Física del Instituto Balseiro, Argentina. Profesor de la Facultad de Ciencias, Universidad de la República, e Investigador del Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas (PEDECIBA).

Email: gabriel.gonzalez.sprinberg@gmail.com



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