Verrà sviluppata in Italia una nuova terapia oncologica a base di neutroni grazie alla collaborazione tra il Centro nazionale di adroterapia oncologica, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare – INFN, Politecnico di Milano e Università di Pavia. Obiettivo della terapia quello di colpire in modo sempre più preciso le cellule tumorali di neoplasie particolarmente complesse

È’ stato siglato nei giorni scorsi un accordo tra il Centro nazionale di adroterapia oncologica (Cnao), l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), il Politecnico di Milano e l’Università di Pavia per lo sviluppo di una terapia sperimentale a base di neutroni per colpire le cellule di tumori particolarmente aggressivi.

L’accordo siglato avrà durata quinquennale; l’acceleratore per la produzione di fasci di neutroni verrà installato al Cnao nel 2024 e utilizzato per la messa a punto della Boron neutron capture therapy (Bnct), una innovativa terapia che si sostanzia nel colpire, con fasci di neutroni, le cellule tumorali dopo aver veicolato al loro interno un farmaco contenente un atomo di un particolare elemento chimico, il Boro-10. Il mix tra neutroni e Boro-10 porta alla distruzione selettiva delle cellule tumorali, facendo ben sperare per la battaglia a patologie oncologiche di particolare complessità e aggressività.

Fino a pochi anni fa era possibile avere neutroni sufficienti a questi scopi solo grazie a reattori nucleari. L’acceleratore per la produzione di neutroni rappresenta dunque una rivoluzionaria innovazione. Quello che verrà installato al Cnao, unico in Italia, sarà di piccole dimensioni. La tecnologia è stata resa disponibile da Tae Life Sciences, azienda statunitense che ha scelto di investire nella ricerca italiana.

La Bnct

La Boron neutron capture therapy rappresenta una nuova e ulteriore frontiera di applicazione della fisica alla medicina all’interno del Cnao, che già oggi è uno dei 6 centri al mondo che utilizza fasci di particelle (ioni carbonio e protoni) per la cura di tumori altrimenti intrattabili perché non operabili e radio resistenti.

La Bnct si basa sull’interazione tra un fascio di neutroni termici e il Boro-10, isotopo naturale non radioattivo del boro, un semimetallo, veicolato all’interno delle cellule tumorali grazie a una molecola che funge da “vettore”. La tecnica prevede la somministrazione di un farmaco (il più utilizzato è la borofenilalanina-BPA), che trasporta il nucleo di Boro-10 all’interno delle cellule tumorali.

Il Boro-10 si accumula in misura significativamente maggiore nelle cellule tumorali, rispetto alle cellule normali, per la maggiore richiesta metabolica delle prime. Successivamente l’area neoplastica viene irraggiata con neutroni; la conseguente reazione nucleare, che è selettiva perché si esercita solo sul nucleo di Boro-10 selettivamente captato dalle cellule tumorali, libera energia capace di distruggere la cellula tumorale.

Pavia è già stata pioniera in questa tecnica, applicata al trattamento di 2 pazienti con metastasi epatiche, grazie ai lavori portati avanti nei primi anni 2000 da esperti del Policlinico San Matteo e dell’Università di Pavia.

La collaborazione dei 4 centri e gli obiettivi

La collaborazione tra Cnao, Infn, Università di Pavia e Politecnico di Milano si focalizzerà sull’avvio della sperimentazione pre-clinica e clinica della Bnct e sull’ottenimento della marcatura CE, che certifica che il dispositivo medico rispetti i requisiti essenziali per la sicurezza del paziente.

Inoltre, medici, fisici, radiobiologi e ingegneri collaboreranno, ciascuno per il proprio ambito, per la definizione di protocolli clinici di ricerca, per misurare la qualità dei fasci e impostare i sistemi di radioprotezione, sviluppare nuovi composti per la somministrazione del Boro-10 e studiare la sua concentrazione, affinare il calcolo della dosimetria per gli esperimenti radiobiologici e i modelli computazionali per la simulazione del trattamento.

Il nuovo centro

L’area per la ricerca sulla Bnct verrà ospitata in un nuovo edificio affianco all’attuale sede del Cnao di Pavia. Lo stesso, ospiterà anche la nuova protonterapia del Centro, dotata di un sistema rotante così che i fasci di particelle possano ruotare intorno al paziente per un trattamento più preciso ed efficace.

Del progetto di ampliamento del Cnao fa parte anche l’installazione di una terza sorgente di particelle, in aggiunta alle due esistenti da cui oggi già si estraggono ioni carbonio e protoni. La terza sorgente, realizzata grazie alla collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e la società di servizi di ingegneria HiFuture, permetterà di utilizzare ferro, litio, elio e ossigeno.