La terapia de protones convencional se asemeja a un proyectil preciso pero ligero: alcanza el tumor con exactitud, pero no siempre causa el daño suficiente. La razón es que los protones tienen un bajo 'poder de destrucción' (efecto biológico), y algunos tumores logran reparar las roturas del ADN que reciben.
Los investigadores han encontrado la manera de intensificar el impacto sin modificar el haz en sí. La idea es saturar previamente el tumor con átomos de nitrógeno-15, una variedad rara pero estable del nitrógeno. Cuando los protones chocan contra estos átomos, se generan partículas alfa de vida corta y núcleos de carbono. Estas partículas actúan como auténticos arietes que destrozan el ADN con mucha más contundencia. En experimentos con células, al enriquecer con nitrógeno-15 en un 30%, el número de roturas dobles especialmente peligrosas del ADN (aquellas que la célula casi no puede reparar) aumentó un 175% para las partículas alfa y un 53% para el carbono.
El nitrógeno-15 en sí, administrado en forma del aminoácido glutamina, no dañaba a las células ni siquiera en dosis altas. Y tras la irradiación con una dosis de 2 Gy, la supervivencia de las células tratadas disminuyó adicionalmente en un 15,4% en comparación con la terapia de protones convencional. Esto significa que todo el aumento de eficacia proviene precisamente de las roturas más pesadas del ADN, no de la toxicidad del suplemento.
El nitrógeno-15 es un invitado raro en la Tierra: en el aire solo hay un 0,37%, el resto es nitrógeno-14 común. Pero es estable y no radiactivo, por lo que es seguro para el organismo.
La idea de convertir átomos inofensivos en armas contra el cáncer recuerda al principio de la 'masa gris' de la ciencia ficción, solo que aquí los nanorobots son reemplazados por núcleos atómicos y el objetivo no es todo el planeta, sino un tumor concreto.