1. Producción de radioisótopos y radiofarmacia.
Una de las primeras fases en el uso de radiaciones en medicina es la producción de radioisótopos, esenciales para el desarrollo de radiofármacos utilizados en diagnóstico y tratamiento. Estos radiofármacos consisten en moléculas específicas marcadas con radionucleidos que se acumulan en tejidos concretos, como tumores. La Unidad ha desarrollado un generador de 68Ge/68Ga y se encuentra actualmente desarrollando un generador basado en el par 44Ti/44Sc, además de realizar la síntesis de diferentes radiofármacos (pequeñas moléculas, péptidos, proteínas, anticuerpos y fragmentos de los mismos).
2. Imagen molecular mediante PET/CT.
La tecnología PET/CT combina dos métodos de imagen: la tomografía por emisión de positrones (PET), que muestra procesos metabólicos y funcionales, y la tomografía computarizada (CT), que ofrece imágenes anatómicas detalladas. Esta técnica permite localizar con gran precisión enfermedades como el cáncer. La Unidad realiza estudios preclínicos en modelos animales para evaluar nuevos radiofármacos antes de su aplicación en humanos. Además, trabaja con técnicas como la InmunoPET, que combina anticuerpos específicos con isótopos emisores, y con enfoques teranósticos, que integran diagnóstico y tratamiento en una sola herramienta.
La Unidad también colabora con instituciones como la UNED en estudios de neuroimagen para observar los efectos de sustancias como el cannabis o la cocaína en el cerebro, y con la Universidad Complutense de Madrid en el desarrollo de tecnologías PET avanzadas que permiten visualizar simultáneamente varios radiotrazadores.
3. Instrumentación y simulación en medicina nuclear y radioterapia.
La simulación computacional es fundamental para planificar tratamientos de radioterapia personalizados. La Unidad desarrolla herramientas basadas en códigos Monte Carlo (GAMOS/Geant4) que simulan con precisión la forma en que la radiación interactúa con el cuerpo. Esto permite calcular con exactitud la dosis que recibirá el tumor y los tejidos cercanos, mejorando la eficacia y la seguridad del tratamiento.
En colaboración con la Clínica Universidad de Navarra, también trabaja en el diseño de plataformas para planificar tratamientos con protonterapia, una técnica avanzada que permite dirigir la radiación con gran precisión y reducir los efectos secundarios. A diferencia de los fotones tradicionales, los protones depositan su energía de forma localizada, lo que permite tratar el tumor con mayor eficacia y menor daño al tejido sano.
4. Radiobiología
La radiobiología estudia cómo afecta la radiación a las células y tejidos. Esta línea de investigación permite comprender los mecanismos de daño celular y desarrollar tratamientos más seguros. La Unidad investiga el efecto de la protonterapia y la combinación de radioterapia e inmunoterapia, que puede potenciar la respuesta del sistema inmune contra el cáncer.
Además, se estudia una técnica emergente llamada radioterapia FLASH, que consiste en administrar altas dosis de radiación en tiempos muy breves, lo que podría reducir los efectos secundarios sin perder eficacia antitumoral.
La radiactividad, un fenómeno natural que afecta al ADN, se aprovecha en el diagnóstico y tratamiento del cáncer. La Unidad del CIEMAT desarrolla radioisótopos, PET/CT, simulación y radiobiología, lo que mejora la precisión y la eficacia terapéutica, y reduce los efectos secundarios.
