La radioterapia envía energía a las células cancerosas para matarlas. La radioterapia tradicional es administrada por fotones, los mismos fotones que son luz. La terapia de protones entrega la energía mortal con protones, los elementos grandes y pesados en el núcleo de un átomo. Los nombres son muy similares, fotón versus protón, pero hay un mundo de diferencia. Los fotones, o rayos X, son energía pura y no tienen masa (aunque Einstein estaría en desacuerdo ya que la energía sí tiene masa). Los protones tienen energía y son relativamente masivos y pesados. Pensar en photoneladas como "Fluffy "y Protoneladas como "portly ".

Si bien la radioterapia brinda energía para matar el cáncer, también afecta a las células sanas. En el seno, el efecto secundario más común, una quemadura solar, ocurre cuando el protón o el fotón viaja a través de la piel y dentro del seno. Esta quemadura puede ser un problema a corto plazo, pero también una complicación a largo plazo que conduce a la decoloración de la piel y ocasionalmente a un seno engrosado.

Pero la verdadera preocupación es cuando la energía de radiación afecta el corazón y los pulmones. El problema surge cuando la energía de radiación sale del seno y pasa a través del corazón o los pulmones, y deposita suficiente energía para dañar permanentemente el corazón o los pulmones.

El suministro significativo de energía de radiación al corazón puede provocar ataques cardíacos e insuficiencia cardíaca (Riesgo de cardiopatía isquémica en mujeres después de la radioterapia para el cáncer de mama) Del mismo modo, dosis significativas de radiación a los pulmones pueden provocar inflamación crónica de los pulmones, pérdida de la función pulmonar y dificultad para respirar.

La promesa de la terapia de protones es que los protones, a diferencia de los fotones, depositan la mayor parte de la energía en el seno. Muy poca energía de radiación de los protones va más allá del seno y, por lo tanto, en teoría, debería haber menos energía entregada y menos complicaciones para el corazón y los pulmones (Promesa y trampas de la terapia con partículas pesadas).

Entonces, ¿por qué no todos usan la terapia de protones? Costo. El costo de la terapia de protones puede ser significativamente mayor que el de la radioterapia con fotones. Si los efectos secundarios de la radioterapia con protones son significativamente menores, entonces el aumento del costo de la radioterapia con protones podría valer el beneficio de la disminución de las complicaciones y la lesión orgánica (Reducción del costo de la radioterapia con protones: la viabilidad de una técnica de tratamiento simplificada para el cáncer de próstata).

La radioterapia moderna con fotones se administra con técnicas mucho más seguras hoy en día. Una mejor planificación con escáneres de TC y un parto más preciso con radioterapia de intensidad modulada (IMRT) puede conducir a una energía de radiación significativamente menor al corazón y los pulmones. Por lo tanto, la energía de radiación de protones puede no ser más segura que la radioterapia de fotones estándar y no justificar los costos adicionales.

Desafortunadamente, muy pocos, si alguno, ensayos clínicos se han realizado con radioterapia de protones para el cáncer de seno. Los modelos informáticos predicen menos radiación a órganos no deseados con radioterapia con protones, pero pocos estudios clínicos han examinado estos modelos.

Por otro lado, ningún ensayo clínico ha refutado los beneficios de la radioterapia con protones, que, al final, pueden ser sustanciales. Es necesario realizar estudios que utilicen radioterapia con protones para el cáncer de mama y, actualmente, algunos centros de terapia de protones están participando en un registro de Medicare para controlar la efectividad y los efectos secundarios de la terapia con protones.

Para los cánceres que incluyen tumores de próstata, pulmón y cerebro, existen estudios que prueban el beneficio de la radioterapia con protones. Del mismo modo, en los niños, la radioterapia con protones es la modalidad de elección, especialmente para los tumores del cerebro y la médula espinal.

El único escenario clínico en el que la radioterapia con protones puede valer los costos adicionales en el cáncer de seno es en mujeres con enfermedades cardíacas o pulmonares preexistentes y quizás en aquellas con implantes mamarios. Los estudios que usan la terapia de protones para la irradiación parcial acelerada de los senos demuestran cierta promesa de que la terapia de protones sea más segura (Chang JH, Lee NK, Kim JY, et al. (2013) Ensayo de fase II de la irradiación parcial acelerada de los rayos de protones en el cáncer de mama. Radiother Oncol 108: 209–214).

En resumen, la terapia de protones es tan efectiva como la radioterapia (tradicional) de fotones, pero la pregunta sigue siendo si el aumento del costo de la terapia de protones vale la disminución anticipada de los efectos secundarios.