La NASA limita la exposición a la radiación de un astronauta a dosis que mantienen su riesgo adicional de cáncer mortal por debajo del 3 por ciento. Desafortunadamente, ese límite restringe el tiempo que un astronauta puede pasar en el espacio, lo que a su vez restringe la capacidad de realizar misiones más largas, digamos una misióna Marte. Ahora, una red de laboratorios de investigación busca comprender los mecanismos y los efectos de la radiación espacial con el objetivo de predecir y prevenir los cánceres inducidos por la radiación, tanto en el espacio como en el hogar. Uno de estos laboratorios es el de Michael Weil, PhD,investigador en el Centro de Cáncer de la Universidad de Colorado y profesor en el Departamento de Ciencias de Salud Ambiental y Radiológica de la Universidad Estatal de Colorado, cuyo artículo publicado recientemente en la revista Fronteras en oncología describe los intentos de personalizar la evaluación del riesgo de cáncer inducido por radiación en astronautas.
"Me he convertido en un poco aficionado al espacio, pero sospecho que el mayor impacto de lo que haremos será para los pacientes con cáncer", dice Weil. Esto se debe a que los iones de alta energía similares a la radiación experimentada en el espacio soncada vez más utilizado en tratamientos contra el cáncer. Los iones de carbono se utilizan para tratar a pacientes con cáncer en Japón y Alemania, y las instalaciones de tratamiento similares se encuentran en las etapas de planificación en los Estados Unidos. "La forma en que los iones de carbono depositan energía es muy adecuada para golpear tumores mientras faltantejido sano ", dice Weil. Sin embargo, la misma radiación utilizada en los tratamientos contra el cáncer presenta un riesgo para el desarrollo futuro de nuevos tumores.
En la Tierra, el descubrimiento del riesgo de cáncer asociado con la dosis de radiación generalmente se realiza al observar los niveles de exposición a la radiación y el posterior desarrollo del cáncer en grandes poblaciones de personas. Por ejemplo, "los epidemiólogos de radiación conocen las dosis de radiación recibidas por 120,000 sobrevivientes de Hiroshima yBombardeos atómicos de Nagasaki y sus resultados de salud. Con esto, podemos estimar cuánto una dosis dada aumentará el riesgo de cáncer ", dice Weil.
Pero el cálculo del riesgo de cáncer por la radiación espacial es muy diferente. Primero, la radiación espacial no es lo mismo que la radiación en la tierra. "La NASA está más preocupada por la radiación cósmica galáctica y el peor componente son los iones HZE", dice Weil.Los iones, compuestos de núcleos atómicos despojados de sus electrones y moviéndose a través del espacio a una velocidad cercana a la de la luz "pueden atravesar un par de metros de aluminio o atravesar un astronauta, dejando huellas de ionización", dice Weil.h número atómico z y energía e. Afortunadamente para todos en la Tierra, estos iones HZE son desviados por la magnetosfera de la Tierra. Sin embargo, la desviación de los iones HZE también significa que no existen datos epidemiológicos que puedan calcular los riesgos del suelo., determinar el riesgo de iones HZE requiere modelos experimentales y tecnología.
"No tenemos acceso a la radiación cósmica galáctica en la Tierra, pero tenemos aceleradores", dice Weil. El Laboratorio de Radiación Espacial de la NASA en Long Island, NY puede simular los tipos de radiación que se encuentran en el espacio. Investigadores financiados por la NASAcomo Weil usa la instalación para irradiar ratones o células humanas cultivadas.
"¿Cuán efectivas son estas radiaciones para causar cáncer?", Pregunta Weil. "La respuesta es increíblemente efectiva".
Además de mostrar que los iones HZE causan cáncer de manera eficiente, Weil y sus colegas esperan comprender cómo el momento de la entrega de iones HZE impacta el riesgo.
"Por ejemplo, tal vez todas las mañanas cuando me levanto, tomo 81 miligramos de aspirina porque es bueno para mi corazón. Pero si tomo la dosis de un año de una vez, eso causará problemas", dice Weil. Tenemos buenosSin embargo, aunque la dosis acumulada que recibe un astronauta puede ser bastante alta, la dosis generalmente se administra con el tiempo, lo que lleva a una "tasa de dosis" más baja y, potencialmente, a un menor riesgo que si fuera la misma.la dosis se había administrado en un tiempo más corto y, desafortunadamente, un acelerador no es capaz de administrar una exposición baja durante un período prolongado.
"No tenemos buenas formas experimentales para abordar esta pregunta", dice Weil. Sin embargo, sí señala que los datos históricos de los mineros de uranio que tienen un mayor riesgo de cáncer de pulmón por exposición ocupacional al gas radón proporcionan pistas sobre el cáncerriesgo con exposiciones a tasas de dosis más bajas.
Otro problema que enfrentan los investigadores es la diferencia entre la incidencia y la mortalidad por cáncer.
"La NASA se preocupa principalmente no solo de cuántos cánceres serán causados por la radiación espacial, sino también de cuántos de estos cánceres serán fatales", dice Weil. Los investigadores del cáncer conocen las relaciones de incidencia a fatalidad de los cánceres experimentados por la tierrapoblaciones: pueden consultar una base de datos para, por ejemplo, la cantidad de casos de cáncer de pulmón y compararla con la cantidad de muertes por cáncer de pulmón. Sin embargo, cada vez hay más pruebas de que los iones HZE no solo son especialmente buenos para causar cáncer, sino quelos tipos de cáncer que causan tienden a ser más agresivos que sus contrapartes en la tierra.
Cuando el grupo de Weil "transportó a los ratones a una instalación de aceleración y los irradió para producir tumores hepáticos", más de estos tumores de lo esperado se metastatizaron en el pulmón, lo que implica un cáncer de hígado más agresivo. Para la NASA y potencialmente para los pacientes con cáncer terrestre, esto significa que las evaluaciones de riesgo deben tener en cuenta no solo el riesgo de desarrollar cáncer con dosis de iones HZE, sino el mayor porcentaje de estos cánceres que pueden ser fatales.
El objetivo final de este trabajo es doble: calcular con mayor precisión el riesgo de cáncer para las tripulaciones de los vuelos espaciales y proporcionar una mejor comprensión de cómo los iones HZE causan cáncer que, a su vez, conducirá a formas de mitigar este riesgo.
En última instancia, le gustaría "desarrollar una píldora que pueda tomar para evitar que la radiación espacial cause cáncer", dice Weil. "Para hacer eso, debe comprender los mecanismos por los cuales la radiación causa cáncer".
Y, en general, el objetivo es comprender cómo, cuándo y con qué resultados los iones HZE causan cáncer. Además de permitir que los seres humanos viajen a Marte, resolver estas preguntas puede hacernos más saludables aquí en casa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Campus Médico Anschutz de la Universidad de Colorado . Original escrito por Garth Sundem. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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