“La física nuclear ofrece una gran riqueza de conocimiento y de tecnología para la sociedad”, dice María José García Borge
Entender las explosiones de supernova, buscar nuevos isótopos para terapias más efectivas para tratar el cáncer o explorar las propiedades de materiales nuevos son objetivos distintos con al menos un aspecto en común: los tres se benefician de ISOLDE, la instalación del CERN donde se realiza investigación de frontera del núcleo atómico y desarrolla investigaciones con un enfoque muy diverso en distintas aplicaciones. Su directora científica, la española María José García Borge, participa esta tarde en el ciclo de conferencias Los secretos de las partículas, de la Fundación BBVA, en Madrid.
10 julio, 2014
ISOLDE, que empezó a operar a finales de los años sesenta en el CERN, cerca de Ginebra, es una instalación internacional pionera en física nuclear. El número de instalaciones similares en todo el mundo no llega a la decena, y muchas se basan en las técnicas desarrolladas en ISOLDE. El objetivo de ISOLDE es investigar el núcleo atómico y las fuerzas que lo mantienen unido mediante la producción de una amplia variedad de núcleos radiactivos, que a su vez son muy útiles en la investigación en nuevos materiales, biología, medicina, astrofísica nuclear y muchas otras áreas. Trabajan en ISOLDE unos 450 científicos –en el CERN y en otros institutos de investigación en Europa-, que llevan a cabo los cerca de 50 experimentos que se realizan cada año en esta instalación.
María José García Borge, profesora de investigación del Instituto de Estructura de la Materia del CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas), es directora científica de ISOLDE desde 2012. En su conferencia, presentada por el catedrático de la Universidad de Valencia José Bernabéu, hablará de los retos actuales de la física nuclear y sus aplicaciones a otros campos, en especial en medicina. En los últimos años ISOLDE ha producido nuevos isótopos radiactivos para tratar el cáncer.
Los núcleos radioactivos pueden ser útiles de diversas maneras. En la investigación en materiales, por ejemplo, funcionan como sondas que dan información sobre las propiedades del material –los investigadores estudian los cambios que sufre la radiación emitida por un núcleo radiactivo insertado en el material. En medicina, una parte importante de las aplicaciones se basa en la capacidad de la radiación emitida por el núcleo para destruir células tumorales.
Todos los radioisótopos de vida media corta que se usan en medicina se producen artificialmente -no existen en la naturaleza-, e introducir un nuevo radiosótopo en la clínica requiere mucha investigación. García Borge explicará una de las líneas más innovadoras en esta área, que busca combinar los grandes ámbitos de aplicación clínica de los radioisótopos: el diagnóstico por técnicas de imagen y la radioterapia. El área ha sido bautizada ya como theranostics o teranóstica, y su objetivo último es diseñar terapias personalizadas que logren la máxima eficacia con efectos secundarios mínimos.
La técnica se basa en que los distintos isótopos radioactivos de un mismo elemento químico tienen la misma dinámica molecular, pero tienen un efecto distinto sobre el organismo según la radiación que emiten; los investigadores pueden generar un isótopo que identifica las células tumorales y otro que las destruye, y unir ambos a una proteína específica que los ancla a las células correspondientes -y solo a esas-. Es un trabajo multidisciplinar, que implica a físicos nucleares, bioquímicos y médicos.
“Es una técnica en fase experimental”, señala García Borge, pero muy prometedora. Ella expondrá los diversos experimentos en esta línea que se llevan a cabo en ISOLDE, con el elemento terbio.
ISOLDE alberga también cada vez más experimentos de biología, que investigan el plegamiento de proteínas –uno de los retos más importantes de la biología actual- o la interacción de proteínas con iones metálicos, entre otras cosas.
En cuanto al interés en astrofísica nuclear, en ISOLDE se recrean reacciones que ocurren en el interior de las estrellas. Un experimento reciente ha abordado el estudio de una reacción previa a la explosión de las supernovas, en un intento por modelizar mejor el caso de la famosa supernova 1987a, la última visible a simple vista.