Al Cnao di Pavia una nuova terapia sperimentale con neutroni per tumori aggressivi: la Boron neutron capture therapy

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Pubblicato il: 22 Giugno 2022|

Partirà in Italia la sperimentazione di una nuova terapia oncologica con i neutroni: la Boron neutron capture therapy (Bnct). Una terapia sperimentale rivolta a tumori particolarmente aggressivi che sfrutta fasci di neutroni e il Boro-10 e nasce dalla collaborazione tra il Centro nazionale di adroterapia oncologica (Cnao), l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), il Politecnico di Milano e l’Università di Pavia. L’accordo durerà cinque anni e prevede l’installazione dell’acceleratore per la produzione di fasci di neutroni al Cnao nel 2024, il quale sarà utilizzato per sviluppare la Bnct.

Come funziona la Bnct

Nel dettaglio la Boron neutron capture therapy si basa sull’interazione tra un fascio di neutroni termici e il Boro-10, isotopo naturale non radioattivo del boro (un semimetallo), che viene veicolato all’interno delle cellule tumorali grazie a una molecola che funge da “vettore”.  La tecnica consiste nella somministrazione di un farmaco (il più utilizzato oggi 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.

Il passaggio successivo prevede l’irraggiamento con neutroni dell’area che contiene la neoplasia. 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 stessa. Pavia era già stata pioniera in questa tecnica, applicata al trattamento di due 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 tecnologia

Fino a pochi anni fa la produzione di neutroni in quantità sufficiente ad innescare questo processo era possibile solo attraverso i reattori nucleari. I recenti sviluppi in questo campo hanno dato vita all’acceleratore di piccole dimensioni che sarà installato al Cnao, unico in Italia. La tecnologia in particolare è messa a disposizione da Tae Life Sciences, azienda statunitense che ha scelto di investire nella ricerca italiana. La Bnct rappresenta una nuova e ulteriore frontiera dell’applicazione della fisica alla medicina nel contesto del Cnao, che già oggi è uno dei soli sei centri al mondo in grado di utilizzare fasci di particelle (ioni carbonio e protoni) per curare tumori non operabili e radio-resistenti.

La marcatura CE

La collaborazione tra Cnao, Infn, Università di Pavia e Politecnico di Milano, che vedrà lavorare ognuno per il proprio specifico ambito di competenza, si focalizzerà sull’avvio della sperimentazione pre-clinica e clinica della Bnct e sull’ottenimento della marcatura CE dell’acceleratore per la produzione di neutroni e del sistema di somministrazione del Boro-10, che certificherà la sicurezza di questi strumenti per i pazienti. La collaborazione avrà il compito anche di definire i protocolli clinici di ricerca, misurare la qualità dei fasci e impostare i sistemi di radioprotezione. Sviluppare nuovi composti per la somministrazione del Boro-10 e studiare la concentrazione del Boro-10. Infine affinare il calcolo della dosimetria per gli esperimenti radiobiologici e i modelli computazionali per la simulazione del trattamento.

Un progetto più ampio

L’area per la ricerca sulla Bnct troverà spazio all’interno del nuovo edificio che sorgerà a fianco dell’attuale sede del Cnao a Pavia e che ospiterà anche la nuova protonterapia del Centro che sarà dotata di un sistema rotante in grado di far ruotare i fasci di particelle attorno al paziente per un trattamento più preciso ed efficace dei tumori, particolarmente indicato per i pazienti pediatrici. 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, che sarà realizzata con la collaborazione dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e della società di servizi di ingegneria HiFuture, permetterà di utilizzare ferro, litio, elio e ossigeno.

“La collaborazione con Infn, Politecnico di Milano e Università di Pavia darà un ulteriore impulso alla ricerca scientifica contro il cancro” ha commentato Gianluca Vago, presidente del Cnao. “Lo sviluppo della Bnct rientra in un più ampio progetto di ampliamento del Cnao grazie al quale il nostro centro nel 2024 sarà l’unico al mondo in grado di utilizzare tecniche avanzate basate sull’utilizzo di più particelle – oltre al carbonio e ai protoni, neutroni, assieme a elio a altre ancora”

Tag: boron neutron capture therapy / cnao / Infn / istituto nazionale di fisica nucleare / neutroni / Politecnico Milano / tumori aggressivi / università Pavia /

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