José Bernabéu

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© M. Lorenzo

El tratamiento del cáncer y de determinadas enfermedades neurodegenerativas es uno de los retos de la medicina actual en el que la física tiene mucho que decir. Los últimos aceleradores de partículas han representado un avance importante en la eficacia del tratamiento y diagnóstico de este tipo de enfermedades.

José Bernabéu (Mutxamel, 1945) ha dedicado gran parte de su carrera a la investigación en física de partículas elementales. Ahora este catedrático de Física de la Universitat de València está inmerso en el proyecto del Instituto de Física Médica (IFIMED), que nace como propuesta del IFIC (Instituto de Física Corpuscular), un centro mixto de la Universitat de València y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

LEl IFIMED tendrá la sede en Valencia, en el Parque Científico de la Universitat de València, y se convertirá en el único centro de estas características en España. Este centro de investigación permitirá desarrollar las técnicas de tratamiento y diagnosis mediante la terapia de protones. Las instalaciones integrarán las actividades de I+D en detectores, equipos de diagnosis, imagen médica y aceleradores con un servicio de protonterapia, mediante un ciclotrón de 230 MeV, además de aplicaciones cientificotécnicas. Hacia el 2012 podrían estar en marcha estas instalaciones y el profesor Bernabéu nos habla de ellas en esta entrevista.

Las relaciones entre física y medicina vienen de lejos.
La física ha tenido unas aplicaciones extraordinarias en cuestiones que hacen referencia a la imagen médica o al tratamiento de determinadas enfermedades a lo largo de todo el siglo XX. Podemos decir que todo empezó hace más de cien años con el descubrimiento de los rayos X, pero ha sido en las últimas décadas cuando se ha podido tener acceso al interior del cuerpo humano con las técnicas de imagen para conseguir un diagnóstico preciso sin que sea invasivo, es decir, sin que afecte a los órganos.

¿Qué novedades encontramos en este área en los últimos años?
Desde el punto de vista de la imagen médica, la física de partículas y la física nuclear han contribuido enormemente, y en los últimos tiempos se están desarrollando unos tipos de detectores de partículas que permiten tener acceso no sólo anatómicamente sino también desde el punto de vista de lo que llamamos «imagen médica funcional», es decir, que podremos conocer el tipo de alteración funcional de un determinado órgano y además de una manera no invasiva. Por otro lado los nuevos tratamientos se pueden hacer de una manera más precisa y sin que los tejidos sanos próximos al tumor padezcan, gracias a la concentración de energía en el órgano enfermo que los aceleradores con partículas pesadas como los protones pueden conseguir.

¿Es la llamada protonterapia?
Efectivamente, esta es la terapia que se pretende utilizar en el IFIMED y que en algunos países ya ha empezado a aplicarse de manera incipiente en los últimos años. La tecnología que se utiliza ahora en los hospitales se basa en partículas ligeras como electrones, fotones… con las que se hace difícil conseguir que los tejidos próximos padezcan el menor daño posible. Como he dicho, en algunos países ya está empezando el cambio, y por eso creo que es el momento oportuno para crear un centro de estas características y que España, a través del desarrollo que centros como el IFIC tienen en física fundamental, entre en este campo con toda la plenitud en el momento en el que el tren está arrancando y no cuando ya esté en marcha. Las condiciones son realmente óptimas en España, y en particular en Valencia, para que una instalación de este tipo se pueda llevar a cabo. Aquí tenemos todo el campo de cultivo de la investigación fundamental al mismo tiempo que existe una colaboración con los hospitales para la parte que hace referencia al tratamiento de pacientes.

¿En qué consistirá exactamente el IFIMED?
La idea fundamental del IFIMED es hacer un centro de investigación orientado hacia las aplicaciones en medicina, fundamentalmente en el campo de aceleradores y detectores. De manera general podría decirse que los aceleradores se dirigirán al uso terapéutico y los detectores a cuestiones de diagnóstico de enfermedades, aunque evidentemente los campos se entrecruzan. La voluntad o la estrategia como se ha planeado el proyecto para Valencia es muy innovadora. Es bastante corriente ver en los países avanzados centros que hacen referencia a imagen médica o bien centros que son de protonterapia, pero con las dos características y además con un área de investigación adaptada al servicio no es tan común.

 

«La física ha tenido unas aplicaciones extraordinarias en cuestiones que hacen referencia a la imagen médica o al tratamiento de determinadas enfermedades a lo largo del siglo XX»

 

 

 

 

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«El IFIMED será un centro de investigación orientado hacia las aplicaciones en medicina, fundamentalmente en el campo de aceleradores y detectores»

¿Qué centros similares podemos encontrar en Europa?
En estos momentos se están construyendo algunos grandes centros en Lión, Pavía o Heidelberg. También hay un proyecto en Viena, y después hay pequeñas instalaciones orientadas, por ejemplo, en la parte terapéutica, con aceleradores de protones funcionando en Francia, Alemania y Suiza, donde ya se aplican tratamientos con aceleradores de protones, pero no de manera sistemática. Se trata de centros con sus particularidades. Por ejemplo, en los tres primeros el énfasis se pone en la parte terapéutica y el tipo de acelerador es diferente al que habrá en Valencia, pero al final son variaciones con una idea común: tratamientos para conseguir que el depósito de energía esté tan concentrado como sea posible.

¿En qué fase se encuentra el proyecto de Valencia?
El proyecto fue presentado al Programa de Infraestructuras Singulares del Gobierno español, con el apoyo entusiasta del rector de la Universidad. Ahora mismo, con el proyecto ya aprobado, estamos a la espera de la formalización del consorcio entre la Generalitat Valenciana y el Ministerio de Educación y Ciencia. Teniendo en cuenta los tiempos de construcción de este tipo de centros, el IFIMED podría estar en funcionamiento en unos tres o cuatro años, pero eso no quiere decir que no trabajemos. En el IFIC hay grupos de investigación dedicados tanto a imagen médica como a aceleradores, y al mismo tiempo estamos presentes en colaboraciones europeas que actualmente se llevan a cabo en la investigación tanto en el campo de los aceleradores, con nuevos dispositivos que permiten controlar mejor la energía, como en el campo de la imagen médica. Por ejemplo, sería ideal poder regular la energía del acelerador de manera sencilla como si fuera un sintonizador de radio, pero con los dispositivos actuales eso aún no es posible. La profundidad a la que llega el haz depende de esta energía, y eso permitiría ser mucho más preciso en las intervenciones. Este es uno de los campos de investigación actuales que hay en Valencia, pero también los hay involucrados en cuestiones de imagen médica, tanto en detectores de partículas para nuevos desarrollos como para nuevos equipamientos, o en cuestiones como la imagen médica no invasiva. Desde el punto de vista de las aplicaciones médicas concretas, habrá que hacer estudios, tener datos y analizarlas, estudiar su eficacia y realizar estudios comparativos. En este sentido, el gran apoyo de los estudios que se están haciendo de tratamiento de datos para física fundamental se podrá aprovechar, así como toda la infraestructura de cálculo y el equipo informático del IFIC.

Además de las aplicaciones médicas, ¿qué otras finalidades tendrá el acelerador?
Se podrá utilizar con materiales, como es el caso de la cerámica, y también para una cosa que evidentemente es muy importante para las aplicaciones médicas como los estudios en radiobiología, es decir, estudios biológicos de cuál es el comportamiento de este haz de protones en la materia viva. El acelerador tendrá varias líneas del haz, una de las cuales estará destinada a tumores que son superficiales, como los de los ojos o los de la base del cráneo, en los que, desde el punto de vista de orientación del haz, el tratamiento es sencillo. Después habrá dos o tres salas equipadas para tumores más profundos, para orientar el haz de protones de manera adecuada hacia la posición del tumor. Y finalmente una sala dedicada a aplicaciones científicas.

¿Qué tipo de pacientes serán tratados en el IFIMED?
Esa es una pregunta a la que podrían responder mejor nuestros colegas médicos que participan en el proyecto, como el doctor Ignacio Petschen, jefe de servicio de radioterapia del hospital La Fe, o el doctor Antoni Llombart, presidente de la Fundación del IVO (Instituto Valenciano de Oncología). Los grandes hospitales que en este momento tienen servicio de radioterapia, La Fe, el IVO, el Hospital Clínico, el General y el 9 d’Octubre, están colaborando con el proyecto porque sus centros deben orientar y analizar si se dan las condiciones necesarias para que el tratamiento con protonterapia sea adecuado.

¿A qué tumores se dirige la terapia de protones del IFIMED?
Los tumores que se tratarán representan actualmente entre un 12 y un 15% del total de tumores que se dan y corresponden a situaciones en las que el tratamiento radioterapéutico usual o bien es ineficaz o bien es imposible de llevar a cabo. Un caso típico es el de los tumores en los ojos. En estos momentos, cuando el doctor Petschen tiene un caso de éstos lo debe enviar a Orsay, porque es un tratamiento que con la radioterapia que tenemos en los hospitales no se puede curar, ya que si radiáramos un ojo dejaríamos ciego al paciente. Otros casos serían los tumores sólidos y resistentes, donde la concentración de la energía que decía antes es más importante, y para los tumores aislados, cuando hay un diagnóstico precoz eficiente. De aquí la voluntad del proyecto de integrar las técnicas de diagnóstico con las de tratamiento terapéutico.

¿Cuál será el funcionamiento del IFIMED? ¿Cómo se desviarán los pacientes a este centro?
A mí me gusta puntualizar que este centro no es un hospital sino un centro de investigación, que, tal y como he enfatizado antes, pretende integrar desarrollos en aceleradores orientados hacia la medicina y la imagen médica, dispositivos, equipamientos, que permitan hacer un diagnóstico precoz y eficaz. Está diseñado como un centro externo de tratamiento, es decir, los pacientes no ingresan para ser seguidos dentro del propio centro, sino que serán seguidos en los hospitales. La persona que lo necesite vendrá aquí solamente para el tratamiento y después todo el estudio de su caso se llevará a cabo en el hospital.

¿La terapia con protones sustituirá la radioterapia?
En absoluto. La sustituirá sólo en aquellos casos en los que los tumores sean difíciles o imposibles de tratar con la radioterapia.

 

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«El los últimos tiempos se están desarrollando unos tipos de detectores de partículas que permiten conocer el tipo de alteración funcional de un determinado órgano de manera no invasiva»

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«Los tumores que se tratan en el IFIMED responderán a situaciones en las que el tratamiento radioterapéutico usual o bien es ineficaz o bien es imposible de llevar a cabo»

¿Aparte de la función investigadora y médica, el IFIMED se implicará también en la formación de futuros físicos?
Efectivamente, una de las características que también se pretende es que el IFIMED sea un centro de formación de físicos médicos tanto para la misma instalación del IFIMED como para los hospitales en los campos de la imagen médica y los aceleradores. La Universitat de València tiene un máster en física avanzada y uno en física médica, y la colaboración que el IFIMED puede ofrecer en este sentido es muy importante. El IFIMED tendrá los mecanismos para que, de manera continuada, pueda ofrecer formación a los físicos que más tarde continuarán en el propio centro o en otros.

El hecho de que el centro sea único en España, ¿qué implica?
El IFIMED es un centro nacional ubicado en Valencia y por lo tanto, uno de los aspectos que más se trabajan es el de integrar los grupos de investigación que trabajan en el IFIC, pero también los grupos que trabajan en otros centros y universidades de España. Deseamos que ahora que la integración europea del proyecto está asegurada, después de los actos de lanzamiento internacional del IFIMED en Valencia, los grupos españoles dispersos que hay en los diversos centros de investigación o universidades empiecen a integrarse con los grupos de investigación propios del IFIMED en las materias de imagen médica y aceleradores con el objetivo de conseguir una integración nacional.

En los años setenta, usted realizó una estancia en el CERN [Organización Europea para la Investigación Nuclear], en Ginebra, ¿qué diferencias encontró al volver a España?
Eran unos momentos en los que España no formaba parte del CERN. Ahora, cuando voy allí puedo decir que no voy al extranjero, cosa que en aquellos momentos era imposible. Hoy en día el 8% del CERN es español. Cuando estaba allí, un colega me sugirió que si pretendía volver a España no dejara pasar los años, porque con la edad asimilar los cambios es más difícil, y realmente fue un cambio muy brusco. De manera que volví, primero a Barcelona y después a Valencia. Si uno piensa el camino que se ha recorrido desde entonces la verdad es que es extraordinario, y no tanto desde el punto de vista de la investigación personal que uno pueda hacer, sino por ver la escuela que hay alrededor y cómo se han creado grupos de investigación potentes.

A su parecer, ¿cómo ha sido la evolución de la física desde que volvió?
Yo volví en 1978, y ya en 1983 se produjo la entrada de España en el CERN. Desde el punto de vista de desarrollo de grupos experimentales para colaborar en el CERN hubo todo un proyecto mobilizador que en mi opinión salió perfecto. No se podía prever que al cabo de unos años se pudiera desarrollar con tanta potencia esta rama de la física, pero aquello se hizo muy bien en los años ochenta, así que ya una década después los grupos españoles participaban en igualdad de condiciones en los experimentos del CERN con los grupos europeos, y no digamos ahora, una década más tarde.

Y de cara al futuro, ¿qué retos tendrá que afrontar la física?
Este mismo año ha empezado a funcionar en el CERN el nuevo acelerador, el LHC (Large Hadron Collider), que permitirá dar respuesta a algunas preguntas que ahora sabemos hacer. Como siempre digo en investigación básica, nos permitirá saber qué preguntas tenemos que hacer en el futuro, porque en ciencia lo importante para avanzar en el conocimiento no son las respuestas, sino las preguntas. Algunas ni tan siquiera las vislumbrábamos antes porque no teníamos ni el lenguaje, ni el conocimiento, ni las respuestas previas para poder abordar cuáles son las nuevas cuestiones que nos debemos plantear. En los próximos años el CERN representará el papel de gran laboratorio en la física de frontera no solamente a escala europea, sino mundial, y estoy seguro de que serán años apasionantes para los grandes proyectos mundiales en física de partículas que hay previstos. El período de construcción de las instalaciones para esta clase de proyectos es de muchos años y hay una especie de ansiedad en la comunidad científica para que cuando comience a funcionar el nuevo acelerador esté todo preparado para entrar en un nuevo dominio de altas energías en el que podremos penetrar en el núcleo íntimo de la materia, a distancias cada vez más pequeñas, y seguro que allí encontraremos sorpresas, es decir, preguntas que no nos habíamos llegado a plantear todavía.

Anna Mateu. Periodista, jefa de redacción de Mètode.
© Mètode, Anuario 2009.

 

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«En los próximos años el CERN representará el papel de gran laboratorio en la física de frontera no solamente a escala europea, sino mundial»

© Mètode 2011 - 57. Radiaciones - Contenido disponible solo en versión digital. Primavera 2008

Jefa de redacción de Mètode.