Cuando se irradia un tumor en el cerebro, parte de la energía también llega a las células sanas. Varios meses después, en las imágenes de resonancia magnética de algunos pacientes aparecen manchas brillantes: son zonas donde el tejido ha cambiado debido a la radiación. Los médicos las llaman «realeces de contraste inducidos por radiación». Estas manchas no siempre son peligrosas, pero muestran dónde recibió el cerebro el mayor impacto.
Los científicos tomaron datos de 152 personas tratadas con fotones (radiación de rayos X convencional) o con protones. Los protones son partículas que alcanzan el tumor con mayor precisión y dañan menos los tejidos circundantes. Pero resultó que los protones tienen una peculiaridad: su poder destructivo depende no solo de la dosis, sino también de la densidad con la que depositan energía a lo largo de su trayectoria. Esta propiedad se denomina transferencia lineal de energía. Cuanto más densamente deposita energía el protón, mayor es el daño a las células sanas.
Los investigadores construyeron un modelo matemático que predice dónde aparecerán las manchas. Para los fotones, el factor principal fue simplemente la dosis de radiación. Para los protones, la dosis multiplicada por la densidad de transferencia de energía. Esto significa que los protones a veces actúan con más fuerza de lo que se esperaba según los cálculos antiguos. Ahora los médicos pueden identificar de antemano las zonas peligrosas y planificar la irradiación para afectar menos a los ventrículos cerebrales.
Este enfoque ayuda a hacer el tratamiento más seguro: preservar el tejido sano y reducir el riesgo de efectos secundarios. Después de todo, el objetivo de la radioterapia es destruir el tumor, no dañar el cerebro.
Los ventrículos cerebrales son cavidades llenas de líquido cefalorraquídeo. En un adulto, su volumen total es de aproximadamente 25–30 mililitros, como dos cucharadas soperas. Precisamente alrededor de estas cavidades el tejido resultó ser especialmente sensible a la radiación.
En la serie «Star Trek», los médicos usan rayos de protones para tratar, pero allí siempre dan en el blanco con precisión. En la realidad, físicos y médicos aún están precisando cómo se comportan los protones en el tejido vivo.