Radiación en el Cáncer: Cómo la Radioterapia Daña las Células Tumorales

La radioterapia es uno de los tratamientos más usados contra el cáncer. Más de la mitad de los pacientes con cáncer en el mundo reciben este tratamiento en algún momento de su enfermedad. Pero, ¿cómo funciona realmente? No es solo una «descarga de energía» que quema el tumor. La radiación destruye las células cancerosas desde dentro, atacando su ADN, el código que les permite multiplicarse y sobrevivir. Y lo hace de formas complejas, que la ciencia aún está descubriendo.

El ADN: el objetivo principal

La radioterapia usa partículas o ondas de alta energía -como rayos X o electrones- para penetrar en el cuerpo y llegar al tumor. Lo que realmente importa no es el calor ni la quemadura, sino lo que pasa dentro de las células. Cuando la radiación ionizante choca con el ADN, rompe los enlaces químicos que mantienen unidas las dos cadenas de la doble hélice. El daño más letal es el rompimiento de doble cadena (DSB, por sus siglas en inglés). A diferencia de un corte simple, que la célula puede reparar fácilmente, un DSB es como cortar un libro por la mitad y perder varias páginas clave. Sin ese código, la célula no puede replicarse correctamente.

Este tipo de daño se detecta en minutos. Proteínas como ATM y ATR se activan al instante, como alarmas que gritan: «¡ADN dañado!». Ellas detienen el ciclo celular, impidiendo que la célula se divida mientras intenta arreglar el desastre. Pero aquí está el truco: las células cancerosas son peores reparando ADN que las sanas. Por eso, la radioterapia puede matarlas sin destruir todo el tejido sano alrededor.

Las tres formas en que la radiación mata las células

La muerte celular no es un solo proceso. La radiación lo logra de tres maneras principales, y muchas veces las tres ocurren al mismo tiempo.

• Apoptosis: Es la muerte programada, limpia y ordenada. La célula se autodestruye en respuesta al daño. Esto ocurre especialmente en células sensibles como las del sistema inmune o las del revestimiento intestinal.
• Fallo reproductivo: Es la forma más común. La célula no muere de inmediato, pero pierde la capacidad de dividirse. Puede seguir viviendo por un tiempo, pero ya no puede hacer copias de sí misma. Con el tiempo, se agota y desaparece. Esta es la razón por la que los tumores tardan días o semanas en encogerse después de la radiación.
• Daño vascular: En tratamientos de alta dosis, como la radioterapia estereotáctica, la radiación también daña los pequeños vasos sanguíneos que alimentan al tumor. Sin oxígeno y nutrientes, las células cancerosas mueren por asfixia, días después de la sesión. Este efecto se activa por la vía de la cereamida, una molécula que se produce en la membrana de las células y desencadena la muerte celular.

La vía de la cereamida es especialmente importante en tratamientos con dosis altas. Estudios han mostrado que cuando se usa radiación de alta intensidad, como en SBRT (radioterapia estereotáctica corporal), la muerte de las células del revestimiento de los vasos sanguíneos del tumor es clave para el éxito del tratamiento.

El papel del sistema inmune: una sorpresa reciente

Por mucho tiempo se pensó que la radioterapia actuaba sola, sin ayuda del cuerpo. Pero en 2023, un equipo del Centro de Investigación del Cáncer de Melbourne (CMRI) descubrió algo revolucionario: la forma en que una célula cancerosa repara su ADN decide si el sistema inmune la detecta o no.

Las células que usan la reparación por recombinación homóloga (HR) mueren en silencio durante la división celular. No alertan a nadie. Pero las que usan otros métodos -como la unión de extremos no homólogos (NHEJ)- liberan moléculas que el cuerpo interpreta como una infección. Es como si la célula cancerosa gritara: «¡Aquí hay algo mal!». Eso activa a las células inmunes, que entonces atacan no solo a la célula irradiada, sino también a otras células cancerosas en el cuerpo.

Este hallazgo explica por qué algunos pacientes responden mejor a la combinación de radioterapia e inmunoterapia. Si el tumor tiene mutaciones en genes como BRCA1 o BRCA2 -que son esenciales para la recombinación homóloga-, las células no pueden reparar bien el ADN. Entonces, mueren de forma «ruidosa», y el sistema inmune las ve. Esto es especialmente relevante en cánceres de mama y ovario, donde hasta un 20% de los casos tienen estas mutaciones.

¿Por qué a veces la radioterapia no funciona?

No todos los tumores responden igual. Alrededor del 30-40% desarrollan resistencia. Y hay varias razones.

• Hipoxia: Las células que están en zonas con poco oxígeno dentro del tumor son hasta tres veces más resistentes a la radiación. El oxígeno ayuda a fijar el daño en el ADN. Sin él, la célula puede reparar mejor el daño. Por eso, algunos tratamientos incluyen técnicas para aumentar la oxigenación del tumor.
• Reparación excesiva: Algunos tumores tienen mutaciones que hacen que sus mecanismos de reparación de ADN sean más eficientes. Por ejemplo, un estudio mostró que pacientes con cáncer de cabeza y cuello y niveles bajos de la proteína 53BP1 tenían una tasa de respuesta completa del 78%, frente al 45% en quienes tenían niveles altos. Menos 53BP1 = menos reparación = más muerte celular.
• Microambiente tumoral: Células de apoyo dentro del tumor, como los fibroblastos o las células inmunes inactivas, pueden proteger a las células cancerosas. Actúan como escudos, impidiendo que la radiación las alcance o que el sistema inmune las ataque.

Lo que viene: nuevas formas de mejorar la radioterapia

La radioterapia no se ha detenido en los años 90. Hoy, la tecnología es mucho más precisa. Los aceleradores lineales modernos pueden dirigir la radiación con precisión de menos de un milímetro, evitando órganos sanos. Pero lo más emocionante son las combinaciones con otros tratamientos.

• PARP inhibidores: Fármacos como olaparib bloquean una vía de reparación de ADN alternativa. En tumores con mutaciones BRCA, esto los hace extremadamente vulnerables a la radiación. Ya se están probando en ensayos clínicos.
• FLASH radiotherapy: Una técnica experimental que entrega la dosis completa en menos de un segundo. En animales, reduce los daños en tejidos sanos sin perder eficacia contra el tumor. Los primeros ensayos en humanos comenzaron en 2020 en Suiza y ya se están extendiendo a otros centros.
• IA en planificación: Algoritmos de inteligencia artificial pueden diseñar un plan de tratamiento en menos de 10 minutos, mientras que antes tomaba horas. Esto permite personalizar mejor cada sesión y ajustarla según cómo responde el tumor en tiempo real.

La combinación de radioterapia e inmunoterapia ya está mostrando resultados. En el estudio PEMBRO-RT, pacientes con cáncer de pulmón metastásico que recibieron pembrolizumab (un fármaco inmunoterápico) junto con radiación tuvieron una tasa de respuesta del 36%, frente al 22% con radiación sola. Eso no es un pequeño avance: es una puerta abierta a curas más duraderas.

¿Qué significa esto para los pacientes?

Que la radioterapia ya no es solo un «rayo que quema». Es un tratamiento inteligente, que puede activar al cuerpo para que luche por sí mismo. Ya no se trata solo de destruir el tumor, sino de cambiar cómo muere. Si el tumor muere de forma «ruidosa», el sistema inmune lo recuerda. Y eso puede prevenir que vuelva.

Para los pacientes, esto significa que su tratamiento puede ser más efectivo si se combina con otros fármacos. Si tienes un cáncer con mutación BRCA, por ejemplo, tu oncólogo podría considerar una combinación de radiación y un inhibidor de PARP. Si tienes un tumor resistente, podrías ser candidato a FLASH o a tratamientos que mejoren la oxigenación.

La clave está en entender que cada tumor es diferente. La radioterapia no es un tratamiento único. Es una herramienta que se adapta al ADN, al entorno y a la respuesta inmune del paciente. Y cada avance científico nos acerca más a un futuro donde el cáncer no solo se trata, sino que se previene que regrese.