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El elemento químico más raro del planeta se postula para vencer al cáncer
Un equipo de científicos desvela las propiedades fundamentales del astato, un elemento radiactivo del que sólo hay 0,07 gramos en todo el planeta y que es adecuado para destruir las células cancerosas como un misil teledirigido
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15 de mayo de 2013 a las 13:30
Si hoy nos dieran superpoderes a los 7.085 millones de seres humanos y nos encomendaran perforar el planeta en busca del elemento químico astato, dejaríamos la Tierra completamente agujereada, pero entre todos no llegaríamos a llenar ni una miserable cucharilla de café. El astato es el elemento más infrecuente del mundo. Se calcula que en un instante dado hay menos de 0,07 gramos en toda la Tierra. Una mosca podría llevar encima todo el astato del planeta.
Cualquiera sabe que el oro es amarillo y que el hierro es gris, pero el astato es tan escaso que ni siquiera se sabe muy bien de qué color es. Se supone que es negro. Sin embargo, pese a ser un desconocido, es una de las grandes promesas de la medicina para vencer al cáncer.
Dos de las formas en las que existe, el astato-210 y el astato-211, se pueden producir en laboratorio en cantidades ínfimas. El primero es útil si lo que se pretende es asesinar a un agente de la KGB, porque se descompone en polonio-210, el famoso veneno empleado para matar al teniente coronel ruso Aleksandr Litvinenko. El astato-211, en cambio, puede salvar vidas: emite radiación de corto alcance, una propiedad ideal para construir con él misiles teledirigidos contra las células cancerosas.
El proceso es sencillo de explicar y muy complejo de ejecutar. Algunas moléculas, como los anticuerpos que forman parte de las defensas del cuerpo humano, se dirigen específicamente a las células de un tumor, aunque por desgracia suelen salir derrotadas. Pero si se les añade un elemento radiactivo, capaz de matar al enemigo, se obtiene una terapia contra el cáncer: los llamados radiofármacos.
El núcleo del enigmático astato-211 libera su energía en forma de chorros de partículas pesadas denominadas alfa. “Las partículas alfa son especialmente útiles para el tratamiento del cáncer, ya que depositan una gran cantidad de energía con un corto alcance, de aproximadamente 0,05 milímetros. Es más o menos el diámetro de una célula cancerosa, así que toda la energía destructiva se concentra en la célula del cáncer adyacente y se hace poco daño a las células sanas más alejadas”, resume Ulli Köster, experto en radiofármacos del Instituto Laue-Langevin, en Grenoble (Francia).
Köster es miembro de un equipo internacional que acaba de desvelar una de las propiedades fundamentales del astato. Cualquiera que haya pasado por un instituto recuerda haber memorizado la célebre tabla periódica de los elementos, con la cantinela de los halógenos: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. El astato era el único elemento presente en la naturaleza del que se desconocía su potencial de ionización, la energía necesaria para arrancarle un electrón. Esta propiedad es fundamental para confirmar la estabilidad de los matrimonios que forma el astato con otras moléculas.
“La estabilidad de los enlaces químicos entre las moléculas que buscan al cáncer y su carga radiactiva son importantes para asegurarnos de que el astato-211 es transportado realmente a la célula cancerosa y no es liberado de manera incontrolada en el cuerpo humano”, explica Köster.
Muchos hospitales del mundo llevan a cabo tratamientos del cáncer similares, conocidos como braquiterapia, en los que se coloca un diminuto implante radiactivo cerca de las células cancerosas para destruirlas. Se emplea, por ejemplo, contra el cáncer de cuello de útero, de mama y de próstata. La ventaja del astato es que las partículas alfa que emite son 4.000 veces más masivas que las partículas beta procedentes de otros elementos radiactivos empleados habitualmente contra los tumores.
“Es un poco como la diferencia entre un cañón y una pistola de aire comprimido”, en palabras del químico estadounidense Lon J. Wilson, uno de los pioneros en el diseño de tratamientos con astato contra el cáncer. “La masa extra incrementa la cantidad de daño que las partículas alfa pueden infligir a las células cancerosas”.
El astato se conoce desde 1940, pero hasta ahora se ignoraban sus propiedades fundamentales por ser tan bicho raro: en la naturaleza sólo hay 0,07 gramos repartidos por el mundo en un instante dado y además duran poco. La vida media del astato-211 es de 7,2 horas. Se merece su nombre. La palabra griega astatos significa inestable.
Para solventar estos obstáculos, los físicos Andrei Andreyev, de la Universidad británica de York, y Valentin Fedosseev, del laboratorio de física de partículas europeo CERN, diseñaron un enrevesado experimento con láser para poder estudiar su estructura atómica. Sus detalles se acaban de publicar en la revista Nature Communications.
Ahora, detalla Köster, equipos científicos de Nantes (Francia), Gotemburgo (Suecia) y de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) pelean para desarrollar radiofármacos con astato. Un ensayo clínico para probar un tratamiento en humanos comenzará “pronto”, según Köster, gracias a una colaboración entre el ciclotrón Arronax de Nantes y el hospital universitario de la ciudad. El ciclotrón francés es un acelerador de partículas capaz de producir ínfimas cantidades de astato a partir de otros elementos químicos. Pero ni siquiera allí saben si de verdad es de color negro.
Vía Materia.
Cualquiera sabe que el oro es amarillo y que el hierro es gris, pero el astato es tan escaso que ni siquiera se sabe muy bien de qué color es. Se supone que es negro. Sin embargo, pese a ser un desconocido, es una de las grandes promesas de la medicina para vencer al cáncer.
Dos de las formas en las que existe, el astato-210 y el astato-211, se pueden producir en laboratorio en cantidades ínfimas. El primero es útil si lo que se pretende es asesinar a un agente de la KGB, porque se descompone en polonio-210, el famoso veneno empleado para matar al teniente coronel ruso Aleksandr Litvinenko. El astato-211, en cambio, puede salvar vidas: emite radiación de corto alcance, una propiedad ideal para construir con él misiles teledirigidos contra las células cancerosas.
Capaz de matar al enemigo
El proceso es sencillo de explicar y muy complejo de ejecutar. Algunas moléculas, como los anticuerpos que forman parte de las defensas del cuerpo humano, se dirigen específicamente a las células de un tumor, aunque por desgracia suelen salir derrotadas. Pero si se les añade un elemento radiactivo, capaz de matar al enemigo, se obtiene una terapia contra el cáncer: los llamados radiofármacos.
El núcleo del enigmático astato-211 libera su energía en forma de chorros de partículas pesadas denominadas alfa. “Las partículas alfa son especialmente útiles para el tratamiento del cáncer, ya que depositan una gran cantidad de energía con un corto alcance, de aproximadamente 0,05 milímetros. Es más o menos el diámetro de una célula cancerosa, así que toda la energía destructiva se concentra en la célula del cáncer adyacente y se hace poco daño a las células sanas más alejadas”, resume Ulli Köster, experto en radiofármacos del Instituto Laue-Langevin, en Grenoble (Francia).
Köster es miembro de un equipo internacional que acaba de desvelar una de las propiedades fundamentales del astato. Cualquiera que haya pasado por un instituto recuerda haber memorizado la célebre tabla periódica de los elementos, con la cantinela de los halógenos: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. El astato era el único elemento presente en la naturaleza del que se desconocía su potencial de ionización, la energía necesaria para arrancarle un electrón. Esta propiedad es fundamental para confirmar la estabilidad de los matrimonios que forma el astato con otras moléculas.
Implantes radiactivos
“La estabilidad de los enlaces químicos entre las moléculas que buscan al cáncer y su carga radiactiva son importantes para asegurarnos de que el astato-211 es transportado realmente a la célula cancerosa y no es liberado de manera incontrolada en el cuerpo humano”, explica Köster.
Es un poco como la diferencia entre un cañón y una pistola de aire comprimido, dijo Lon Wilson, químico de la Universidad Rice (Estados Unidos)
Muchos hospitales del mundo llevan a cabo tratamientos del cáncer similares, conocidos como braquiterapia, en los que se coloca un diminuto implante radiactivo cerca de las células cancerosas para destruirlas. Se emplea, por ejemplo, contra el cáncer de cuello de útero, de mama y de próstata. La ventaja del astato es que las partículas alfa que emite son 4.000 veces más masivas que las partículas beta procedentes de otros elementos radiactivos empleados habitualmente contra los tumores.
“Es un poco como la diferencia entre un cañón y una pistola de aire comprimido”, en palabras del químico estadounidense Lon J. Wilson, uno de los pioneros en el diseño de tratamientos con astato contra el cáncer. “La masa extra incrementa la cantidad de daño que las partículas alfa pueden infligir a las células cancerosas”.
Una vida media de 7,2 horas
El astato se conoce desde 1940, pero hasta ahora se ignoraban sus propiedades fundamentales por ser tan bicho raro: en la naturaleza sólo hay 0,07 gramos repartidos por el mundo en un instante dado y además duran poco. La vida media del astato-211 es de 7,2 horas. Se merece su nombre. La palabra griega astatos significa inestable.
Para solventar estos obstáculos, los físicos Andrei Andreyev, de la Universidad británica de York, y Valentin Fedosseev, del laboratorio de física de partículas europeo CERN, diseñaron un enrevesado experimento con láser para poder estudiar su estructura atómica. Sus detalles se acaban de publicar en la revista Nature Communications.
Ahora, detalla Köster, equipos científicos de Nantes (Francia), Gotemburgo (Suecia) y de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) pelean para desarrollar radiofármacos con astato. Un ensayo clínico para probar un tratamiento en humanos comenzará “pronto”, según Köster, gracias a una colaboración entre el ciclotrón Arronax de Nantes y el hospital universitario de la ciudad. El ciclotrón francés es un acelerador de partículas capaz de producir ínfimas cantidades de astato a partir de otros elementos químicos. Pero ni siquiera allí saben si de verdad es de color negro.
Vía Materia.
