Esteroidales de Boro y sus Esteroidales de Boro y sus Propiedades Terapéuticas Propiedades Terapéuticas

contra el Cáncercontra el Cáncer

Jenny N. Rivera PeñalozaJenny N. Rivera PeñalozaUniversidad de Puerto RicoUniversidad de Puerto Rico

Recinto Universitario de MayagüezRecinto Universitario de MayagüezCurso INTD 3355Curso INTD 3355Prof. Liz PagánProf. Liz Pagán

Introducción Introducción

Durante los últimos años los científicos han Durante los últimos años los científicos han desafiado a la medicina moderna, ya que se desafiado a la medicina moderna, ya que se han dedicado a trabajar con la técnica nuclear, han dedicado a trabajar con la técnica nuclear, denominada la medicina del futuro. Logrando denominada la medicina del futuro. Logrando así, desarrollar una nueva terapia con el así, desarrollar una nueva terapia con el objetivo de aumentar la sobrevida de pacientes objetivo de aumentar la sobrevida de pacientes con cierto tipo de cáncer. Todo esto gracias a con cierto tipo de cáncer. Todo esto gracias a su elemento principal, Boro. A través de esta su elemento principal, Boro. A través de esta presentación, podrás informarte en que presentación, podrás informarte en que consiste esta terapia y sobre las propiedades consiste esta terapia y sobre las propiedades terapéuticas que posee boro. terapéuticas que posee boro.

Términos ImportantesTérminos Importantes Esteroidales de Boro – Esteroidales de Boro – son compuestos derivados de esteroides con posibles son compuestos derivados de esteroides con posibles

propiedades protectoras a la radiación con grupo un funcional de ácido bórico. propiedades protectoras a la radiación con grupo un funcional de ácido bórico.

BNCT –BNCT – son las siglas de la Terapia por Captura Neutrónica de Boro, que se basa son las siglas de la Terapia por Captura Neutrónica de Boro, que se basa en la captación selectiva de boro por el tumor y su activación por un haz de en la captación selectiva de boro por el tumor y su activación por un haz de neutrones. neutrones.

Cáncer -Cáncer - es un conjunto de enfermedades en las cuales el organismo produce un es un conjunto de enfermedades en las cuales el organismo produce un exceso de células malignas con rasgos típicos de comportamiento y crecimiento exceso de células malignas con rasgos típicos de comportamiento y crecimiento descontrolado. La metástasis, característica de muchos tipos de cáncer, es la descontrolado. La metástasis, característica de muchos tipos de cáncer, es la propagación a distancia, por vía fundamentalmente linfática o sanguínea, de las propagación a distancia, por vía fundamentalmente linfática o sanguínea, de las células originarias del cáncer, y el crecimiento de nuevos tumores en los lugares de células originarias del cáncer, y el crecimiento de nuevos tumores en los lugares de destino de dicha metástasis. La mayoría de los cánceres forman tumores, pero destino de dicha metástasis. La mayoría de los cánceres forman tumores, pero algunos como la leucemia no lo hacen. Todos los tipos de cáncer son causados por algunos como la leucemia no lo hacen. Todos los tipos de cáncer son causados por anormalidades en el material genético de las células de esta forma transformadas. anormalidades en el material genético de las células de esta forma transformadas.

Términos ImportantesTérminos Importantes Glioblastoma multiforme (GBM) -Glioblastoma multiforme (GBM) - es un neoplasma intracraneal primario común y es un neoplasma intracraneal primario común y

maligno. Se clasifica como un tumor glial debido a que está conformado de astrocitos maligno. Se clasifica como un tumor glial debido a que está conformado de astrocitos mal diferenciados (células cerebrales). Se puede desarrollar espontáneamente y la mal diferenciados (células cerebrales). Se puede desarrollar espontáneamente y la mayoría están localizados en los hemisferios cerebrales.mayoría están localizados en los hemisferios cerebrales.

Melanoma -Melanoma - es un tipo de cáncer de piel que aparece cuando las células llamadas es un tipo de cáncer de piel que aparece cuando las células llamadas melanocitos se convierten en malignas. Estas células elaboran un pigmento llamado melanocitos se convierten en malignas. Estas células elaboran un pigmento llamado melanina, responsable del color de la piel, del pelo y del iris de los ojos. La melanina melanina, responsable del color de la piel, del pelo y del iris de los ojos. La melanina funciona como un fotoprotector evitando que la radiación solar dañe las estructuras o funciona como un fotoprotector evitando que la radiación solar dañe las estructuras o los tejidos del cuerpo.los tejidos del cuerpo.

Captura neutronica -Captura neutronica - es un tipo de reacción nuclear donde un neutrón colisiona es un tipo de reacción nuclear donde un neutrón colisiona con núcleo atómico y se combinan para formar un núcleo más pesado. La principal con núcleo atómico y se combinan para formar un núcleo más pesado. La principal condición para que los neutrones sean capturados, es que deben moverse a una condición para que los neutrones sean capturados, es que deben moverse a una velocidad parecida, ese decir, tener una temperatura similar. Cuando el neutrón es velocidad parecida, ese decir, tener una temperatura similar. Cuando el neutrón es capturado por el núcleo suele liberar inmediatamente el exceso de energía mediante capturado por el núcleo suele liberar inmediatamente el exceso de energía mediante un decaimiento Gamma; además el nuevo núcleo puede sufrir una desintegración un decaimiento Gamma; además el nuevo núcleo puede sufrir una desintegración Beta para conseguir mayor estabilidad.Beta para conseguir mayor estabilidad.

Esteroidales de BoroEsteroidales de Boro Los esteroidales de boro son compuestos derivados de esteroides con Los esteroidales de boro son compuestos derivados de esteroides con

posibles propiedades protectoras a la radiación con grupo un funcional de posibles propiedades protectoras a la radiación con grupo un funcional de ácido bórico.ácido bórico.

Boro y sus propiedadesBoro y sus propiedades

El boro es un elemento químico de la tabla periódica que tiene el símbolo El boro es un elemento químico de la tabla periódica que tiene el símbolo BB y número atómico 5. Es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente y número atómico 5. Es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente que existe abundantemente en el mineral bórax. El boro es un elemento que existe abundantemente en el mineral bórax. El boro es un elemento con vacantes electrónicas en el orbital; por ello presenta una acusada con vacantes electrónicas en el orbital; por ello presenta una acusada apetencia de electrones, de modo que sus compuestos se comportan a apetencia de electrones, de modo que sus compuestos se comportan a menudo como ácidos de menudo como ácidos de LewisLewis, reaccionando con rapidez con sustancias , reaccionando con rapidez con sustancias ricas en electrones. Boro tiene varias propiedades que hacen de el un ricas en electrones. Boro tiene varias propiedades que hacen de el un compuesto importante para los nuevos tratamientos. Entre sus compuesto importante para los nuevos tratamientos. Entre sus propiedades podemos mencionar que en es radiactivo, por tanto propiedades podemos mencionar que en es radiactivo, por tanto no irradia no irradia al paciente mientras no tenga contacto con los neutrones; no es tóxico y es al paciente mientras no tenga contacto con los neutrones; no es tóxico y es selectivo, por tanto ataca a las células tumorales, sin ocasionar daño selectivo, por tanto ataca a las células tumorales, sin ocasionar daño significativo a los tejidos sanos. significativo a los tejidos sanos. Además de que es fácil de administrar al Además de que es fácil de administrar al organismo. organismo.

Datos HistóricosDatos Históricos En los años 50 el W. H. Sweet, neurocirujano del Hospital General de

Massachussets en Boston, comenzó a tratar tumores cerebrales con esta terapia. Sin embargo, la falta de compuestos de boro que se concentraran preferentemente en el tumor y la carencia de un haz neutrónico adecuado llevó al procedimiento a un estrepitoso fracaso.

A pesar de este resultado, H. Hatanaka, neurocirujano japonés entrenado por Sweet, regresó al Japón en 1968 y continuó desarrollando la técnica utilizando un nuevo compuesto, el borocaptato de sodio. Se realizaron numerosas irradiaciones de tumores cerebrales a cráneo descubierto, utilizando un flujo de neutrones térmicos, trabajando en diversos reactores con haces térmicos e irradiaciones intraoperatorias. Los tratamientos continuaron con resultados variables pero promisorios.

En los años 70, el grupo de Y. Mishima en Japón comenzó estudios para el tratamiento BNCT de melanomas utilizando l-borofenilalanina. De ese modo se logró un 75% de curación completa en una población de 24 pacientes.

Datos HistóricosDatos Históricos En 1994 se reiniciaron los estudios clínicos en los Estados Unidos con BPA y

se integraron nuevos grupos en Japón y posteriormente en Europa. Aunque en el caso de los glioblastomas el resultado es alentador, parece todavía prematuro extraer conclusiones definitivas.

También es interesante destacar el logro del grupo de T. Pinelli en Italia, donde en el año 2001 concretaron exitosamente el primer autoimplante de tumores de hígado con irradiación BNCT, acontecimiento que puede generar un interesante campo de aplicación para esta terapia.

El proyecto BNCT se implementó en la CNEA para desarrollar la tecnología, las facilidades y los estudios científicos y médicos que permitan concretar la investigación clínica de la terapia por captura neutrónica en Argentina. A la fecha, julio de 2003, el proyecto se encuentra en la etapa de iniciar en los próximos meses el tratamiento de pacientes con melanoma en extremidades, en cuanto se complete la última etapa del proceso de autorización para esta terapia.

¿Qué es BNCT?¿Qué es BNCT?

La terapia por captura neutrónica en boro (BNCT) es una técnica binaria que requiere la presencia simultánea de un flujo de neutrones epitérmicos y un capturador de neutrones (¹ºB), los cuales interaccionan para atacar a las células del tumor sin producir daño significativo a los tejidos cuando ambos agentes se encuentran separados.

Se produce la siguiente reacción de captura:Se produce la siguiente reacción de captura:

¿Qué es BNCT?¿Qué es BNCT?

El alcance del 7Li y el 4He (partícula alfa) en el tejido tumoral es del orden del diámetro de una célula tumoral (~ 10μm).

Por lo tanto, la acción destructiva de la reacción de captura ocurre primariamente en aquellas células cancerosas que han acumulado boro.

Las células normales con bajas concentraciones de boro no sufren daño significativo.

En qué consiste la TerapiaEn qué consiste la Terapia La terapia por captura neutrónica con Boro inicia con una inyección La terapia por captura neutrónica con Boro inicia con una inyección

en el cuerpo del paciente de un compuesto, que transporta el Boro.en el cuerpo del paciente de un compuesto, que transporta el Boro.

La segunda etapa consiste en la irradiación, de la zona afectada, La segunda etapa consiste en la irradiación, de la zona afectada, con neutrones de muy baja energía. Dichos neutrones, al entrar en con neutrones de muy baja energía. Dichos neutrones, al entrar en contacto con el Boro, producen una reacción nuclear, y como contacto con el Boro, producen una reacción nuclear, y como consecuencia de esta reacción se liberan partículas alfa. Las consecuencia de esta reacción se liberan partículas alfa. Las células absorben la energía de las partículas alfa, y ésta destruye células absorben la energía de las partículas alfa, y ésta destruye su capacidad de reproducción porque daña el ADN nuclear de la su capacidad de reproducción porque daña el ADN nuclear de la célula. célula.

La herramienta principal para la aplicación de esta terapia es la La herramienta principal para la aplicación de esta terapia es la fuente de neutrones. Este tipo de neutrones se obtiene con haces fuente de neutrones. Este tipo de neutrones se obtiene con haces neutrónicos en reactores experimentales, como el Reactor RA-6 neutrónicos en reactores experimentales, como el Reactor RA-6 ubicado en el Centro Atómico Bariloche.ubicado en el Centro Atómico Bariloche.

En qué consiste la TerapiaEn qué consiste la Terapia Esta terapia está siendo utilizada fundamentalmente en los tumores

cerebrales malignos del tipo de los glioblastomas multiformes (GBM) y en melanomas en diferentes localizaciones. Ya que los tumores cerebrales han desafiado a la medicina moderna, convirtiendo en fracasos o casi, a tratamientos exitosos para otras variantes del cáncer y apuntan a que esta terapia va ha aumentar la sobrevida de pacientes con cierto tipo de tumor cerebral.

Aunque también ha comenzado a extenderse a otros tipos de tumores. Porqué las conclusiones de los estudios realizados han sido alentadoras.

Compuestos de Boro utilizados Compuestos de Boro utilizados en BNCTen BNCT

Borocaptato de sodio (¹º BSH) - Borocaptato de sodio (¹º BSH) - conocido como BSH. Con este se realizaron numerosas irradiaciones de tumores cerebrales a cráneo descubierto, utilizando un flujo de neutrones térmicos (energía de 0,025 eV).

Compuestos de Boro utilizados Compuestos de Boro utilizados en BNCT en BNCT

Lp Borofenilalanina (¹ºBPA) - Lp Borofenilalanina (¹ºBPA) - conocida como BPA. Este es un análogo borado de la fenilalanina, un aminoácido precursor de la síntesis de melanina.

Flujo térmico en el eje de un fantoma cilíndrico dispuesto Flujo térmico en el eje de un fantoma cilíndrico dispuesto con su eje vertical perpendicular al eje del hazcon su eje vertical perpendicular al eje del haz

Reactor RA-6 Reactor RA-6 H. Blaumann y col. Medical Physics, 31, 70-80 (2004)H. Blaumann y col. Medical Physics, 31, 70-80 (2004)

Búsquedas realizadasBúsquedas realizadas

En estas ultimas semana estuve buscando información En estas ultimas semana estuve buscando información para realizar este proyecto, y me costo mucho hallar lo para realizar este proyecto, y me costo mucho hallar lo que realmente buscaba. Tal vez esto se deba a que no que realmente buscaba. Tal vez esto se deba a que no estaba utilizando las herramientas necesarias; pero luego estaba utilizando las herramientas necesarias; pero luego de establecer mis prioridades, pude encontrarla. Esto de establecer mis prioridades, pude encontrarla. Esto gracias a que utilice los siguientes métodos, motores de gracias a que utilice los siguientes métodos, motores de búsqueda, guías, bases de datos, catálogos de bibliotecas búsqueda, guías, bases de datos, catálogos de bibliotecas y bibliotecas virtuales. A través de estas herramientas y bibliotecas virtuales. A través de estas herramientas pude encontrar información importante que me ayudara a pude encontrar información importante que me ayudara a completar este proyecto, con palabras claves, utilizando completar este proyecto, con palabras claves, utilizando operadores como OR, AND, entre otros para obtener la operadores como OR, AND, entre otros para obtener la información necesaria. información necesaria.

ConclusiónConclusión

En los últimos años se ha logrado un gran avance en la En los últimos años se ha logrado un gran avance en la medicina moderna, corrección, del futuro, ya que se están medicina moderna, corrección, del futuro, ya que se están empleando nuevos métodos como la técnica nuclear, así como empleando nuevos métodos como la técnica nuclear, así como facilidades y tecnología alternativas. Que están marcando y facilidades y tecnología alternativas. Que están marcando y trazando nuevas brechas para investigaciones, que buscan trazando nuevas brechas para investigaciones, que buscan mejorar tratamientos y técnicas para el cáncer, en general. mejorar tratamientos y técnicas para el cáncer, en general. Como los resultados han sido alentadores para esta nueva Como los resultados han sido alentadores para esta nueva terapia, bautizada BNCT, mi recomendación seria que sigan terapia, bautizada BNCT, mi recomendación seria que sigan trabajando en esta para optimizar su efectividad, para así lograr trabajando en esta para optimizar su efectividad, para así lograr emplearla en todo tipo de cáncer. Fue difícil hallar información emplearla en todo tipo de cáncer. Fue difícil hallar información sobre este tema, ya que es una terapia nueva que se ha esta sobre este tema, ya que es una terapia nueva que se ha esta implementando durante los últimos años y no hay mucha implementando durante los últimos años y no hay mucha información disponible. La información que esta disponible es información disponible. La información que esta disponible es siempre la misma, aunque esto no impidió que hiciera un buen siempre la misma, aunque esto no impidió que hiciera un buen trabajo.trabajo.

ReferenciasReferencias

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