En el marco del análisis estratégico de las actividades de I+D+i del CIEMAT, la línea de I+D denominada “Aplicaciones Médicas de las Radiaciones Ionizantes” contempla el estudio de los efectos biológicos de las radiaciones ionizantes en sus diversas modalidades, tanto a nivel preclínico como clínico. Las radiaciones ionizantes tienen muchas aplicaciones beneficiosas; la radioterapia, la radiología y la medicina nuclear son especialidades médicas que utilizan la radiación para el diagnóstico y el tratamiento de las enfermedades. 

En este ámbito, la Unidad de Aplicaciones Biomédicas y Farmacocinética del CIEMAT  desarrolla proyectos propios y ofrece servicios tanto a grupos internos como externos y colabora en diferentes líneas de actividad:

1. Estudios preclínicos con radiotrazadores:

Estudios de potenciales agentes terapéuticos y de diagnóstico marcados con radioisótopos (tales como ⁶⁸Ga, ⁸⁹Zr, ⁴⁴Sc, ¹¹¹In, ¹⁷⁷Lu y ^124/125/131I):

· In vivo: Los estudios de absorción, distribución, metabolismo, y excreción con nuevas moléculas marcadas con radioisótopos en animales de experimentación (ADME) aportan información de gran valor en el desarrollo preclínico de moléculas y terapias en el ámbito farmacéutico además de permitir en muchos casos estudios longitudinales por técnicas no terminales para el animal; estos estudios requieren de instalaciones y equipos especializados, así como de personal con gran experiencia y conocimiento de los sistemas y técnicas experimentales necesarias.

· In vitro: ensayos de cultivos celulares (internalización, binding, etc.), cuantificación (tales como ELISA), citotoxicidad, etc.

2. Imagen Molecular mediante PET/CT en modelos animales

Estudios de imagen molecular mediante Tomografía por Emisión de Positrones/Tomografía Computarizada (PET/CT) en modelos animales con diferentes patologías (cáncer, inflamación, neuropatologías, etc.).

3. Producción de radioisótopos de interés en Radiofarmacia y Medicina Nuclear

Aceleradores para la producción de radioisótopos de interés médico. Se está desarrollando un acelerador compacto (ciclotrón) para la producción de radioisótopos en colaboración entre el CIEMAT y una empresa spin-off (Cyclomed Technologies) creada para este objetivo.

Desarrollo de generadores de radionucleidos PET tales como un generador de ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga y un prototipo de generador de ⁴⁴Ti/⁴⁴Sc.

4. Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes

Ensayos preclínicos, tanto in vitro como in vivo, para estimar la dosis biológica real depositada tras la irradiación con protones, y desarrollo de biomarcadores que puedan permitir identificar aquellos sujetos que son susceptibles de recibir una terapia combinada (terapia de protones e inmunoterapia).

Evaluación de efectos biológicos de la radioterapia FLASH, en la cual se administra una única alta dosis de radiación en un tiempo muy corto (>40 Gy/s) y con gran incidencia en la radioterapia intraoperatoria ya que ofrece la ventaja de una reducción notable de la radiotoxicidad sobre el tejido sano adyacente, en comparación con la radioterapia convencional.