Adroterapia: la forma avanzata di radioterapia per trattare i tumori non operabili e “radio resistenti”

Per trattare i tumori non operabili e resistenti ai tradizionali trattamenti radioterapici è disponibile anche in Italia l’adroterapia, non una terapia sperimentale ma una forma avanzata ed evoluta di radioterapia, necessaria in tutti quei casi in cui quest’ultima si rivela inefficace.

Raggi X ed elettroni sono le armi a disposizione della radioterapia convenzionale, ancora oggi utilizzata per il trattamento del 50% dei malati oncologici. L’adroterapia ricorre invece principalmente all’uso di protoni o ioni carbonio, particelle atomiche (note come “adroni”) che si rivelano più pesanti e dotate di maggiore energia rispetto agli elettroni, capaci dunque di agire con maggior efficacia e precisione nel trattamento dei tumori.

A differenza della radioterapia, l’adroterapia colpisce solo le cellule tumorali e preserva i tessuti sani, rendendosi utile per i tumori “radio resistenti” e in tutti quei casi dove i tessuti tumorali sono posti in prossimità di organi delicati che non devono subire gli effetti collaterali della radioterapia, quali occhi, nervi, cervello o intestino.

Cnao

Ad oggi in tutto il mondo vi sono solo quattro centri che effettuano l’adroterapia sia con protoni che con ioni carbonio. Uno di questi, unico in Italia, si trova a Pavia: si tratta del Centro nazionale di adroterapia oncologica (Cnao), una delle realtà più qualificate nell’ambito della clinica e della ricerca in questa particolare forma di radioterapia. Struttura innovativa e tecnologicamente avanzata, il Cnao è stato istituito per volontà del Ministero della Salute (legge n° 388 del 23 dicembre 2000).

Le origini di questo centro risalgono al 1991, anno della pubblicazione del rapporto “Per un centro di teleterapia con adroni”, firmato da Ugo Amaldi, fisico delle particelle e degli acceleratori, e Giampiero Tosi, all’epoca il più noto fisico medico italiano. Dopo un primo finanziamento ottenuto dall’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) nel 1992, la realizzazione del Cnao fu sostenuta dall’ex ministro della Salute Umberto Veronesi.

La fase di costruzione del centro ha coinvolto ben 600 aziende ed è durata cinque anni, dal 2005 al 2010, per un investimento capitale di 133 milioni di euro. Sono dunque seguiti tre anni di sperimentazione clinica su richiesta del Ministero della Salute, il cui costo totale è stato pari a 37,2 milioni di euro. La realizzazione del progetto è stata possibile grazie a una rete di collaborazioni nazionali e internazionali, che ha consentito non solo di risparmiare notevolmente sui costi, ma anche di formare alte competenze professionali.

sincrotrone 2

I membri fondatori della Fondazione Cnao sono il Policlinico San Matteo di Pavia, la Fondazione Tera di Novara e altri enti milanesi quali l’Ospedale maggiore Policlinico Mangiagalli e Regina Elena, l’Istituto nazionale dei tumori, l’Istituto neurologico Besta e l’Istituto europeo di oncologia, mentre tra i partecipanti istituzionali troviamo l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), le Università di Pavia e Milano, il Comune di Pavia, il Politecnico di Milano e la Fondazione Cariplo.

Al fine di ottimizzare le prestazioni della terapia, il Cnao conduce anche attività di ricerca clinica, radiobiologica e traslazionale. Un aspetto imprescindibile se consideriamo la complessità e l’aspetto interdisciplinare delle attrezzature del centro, con la strumentazione diagnostica e terapeutica che necessita di un continuo sviluppo. La ricerca si rivela dunque fondamentale per mantenere all’avanguardia l’alta tecnologia del Cnao, che tra le altre attività organizza anche visite guidate per studenti di scuole superiori, università, enti di ricerca e organizzazioni scientifiche.

Reportage in the National Oncology Particle Therapy Centre in Milan, Italy (The CNAO - Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica).  Particle therapy is a state-of-the-art technique used to treat cancer.  It consists of using hadrons, protons (proton therapy) and cabon ions (carbon-ion treatment) to irradiate tumours.  It has two therapeutic purposes, a high ballistic accuracy which allows healthy tissue surrounding the tumour to be spared, and a greater efficiency at treating certain cancers.  The CNAO is the only centre to own carbon-ion treatment technology in Europe. The patient wears a mask which prevents movement during treatment.

The CNAO – Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica).

Ad oggi, il Cnao tratta casi che rientrano nei 23 protocolli clinici autorizzati dal Ministero della Salute, inerenti ai tumori che colpiscono:

  • sistema nervoso centrale (gliomi ad alto grado, gliomi basso grado)
  • base cranica (cordomi e condrosarcomi, meningiomi)
  • occhio e orbita (melanoma oculare e altri tumori rari che toccano la congiuntiva, le ghiandole lacrimali o i tessuti nervosi o connettivali)
  • testa e collo (adenocarcinomi, carcinomi adenoidei cistici, sarcomi, melanomi mucosi, tumori di origine epiteliale come i carcinomi spino-cellulari), per tumori in fase avanzata
  • seni paranasali e cavità nasali
  • ghiandole salivari
  • distretto addominale (fegato e pancreas per tumori in fase avanzata)
  • distretto pelvico (prostata – per tumori ad alto rischio, retto – per le recidive)
  • ossa e tessuti molli (sarcomi)

adroterapia

Il trattamento dei tumori mediante l’adroterapia prevede l’utilizzo del sincrotrone, un complesso acceleratore di particelle in grado di scomporre gli atomi e creare fasci di particelle subatomiche (protoni e ioni carbonio), da guidare verso le cellule tumorali che devono essere distrutte. Il macchinario in dotazione al centro di Pavia è l’unico che riesce ad estrarre dall’atomo gli ioni carbonio, particelle dotate di una massa maggiore rispetto ai protoni, che si configurano come le più potenti ed efficaci per trattare i tumori non operabili o resistenti alla radioterapia.

Il fascio di ioni carbonio causa gravi danni ai legami chimici presenti nel DNA delle cellule tumorali, impedendo a quest’ultimo di auto-ripararsi, così che la cellula tumorale si inattiva e muore. Rispetto alla radioterapia, l’adroterapia consente di somministrare dosi più intense di radiazioni (aumentano dunque le possibilità di successo del trattamento), presentando minori effetti collaterali, poiché il fascio di ioni colpisce solo il tumore. Tra l’altro il Cnao è dotato di un sistema computerizzato ad altissima precisione, che indirizza il raggio esclusivamente sui tessuti malati. Il centro di Pavia si dimostra all’avanguardia anche nel trattamento dei tumori in fase avanzata che colpiscono fegato e pancreas – ovvero gli organi che si muovono durante la respirazione rendendo più difficili le operazioni volte a colpire i tessuti tumorali – poiché ha sviluppato, insieme al Politecnico di Milano, un sistema computerizzato di attivazione e orientamento del raggio che tiene conto dello spostamento del tumore.

Il sincrotrone del Cnao, che utilizza una tecnologia analoga all’acceleratore di particelle del Cern di Ginevra, è stato progettato e realizzato specificamente per il trattamento clinico dei pazienti. Collocato in un bunker di 1600 mq, presenta una forma ad anello (25 metri di diametro, 80 metri di circonferenza) ed è isolato dal resto della struttura con schermature per le radiazioni in cemento armato. Nei pressi dell’acceleratore si trovano le sorgenti di plasma contenenti gli atomi dei gas che hanno perso gli elettroni. Da questi, mediante campi magnetici e radio frequenze, si estraggono i protoni (generati da gas idrogeno) e gli ioni carbonio (prodotti a partire dall’anidride carbonica), che compongono fasci costituiti da miliardi di particelle. Proprio i fasci sono inviati nel tubo circolare del sincrotrone, dove viaggiano a una velocità iniziale di circa 30mila Km/s, prima di essere ulteriormente accelerati per mezzo di potenti magneti, fino a percorrere circa 30mila Km in mezzo secondo. A questa velocità i fasci sono diretti alle tre sale di trattamento. Deputato a colpire le cellule tumorali è un “pennello” che agisce con una precisione di 200 micrometri, resa possibile dalla continua sorveglianza del paziente tramite telecamere a infrarossi, e da due magneti di scansione che lo muovono lungo la sagoma del tumore. Quest’ultimo viene distrutto sezione per sezione, aumentando l’energia dei fasci nel passaggio dall’una all’altra, progressivamente più profonda. L’irradiamento dura pochi minuti, mentre il numero di sedute (ognuna di circa mezzora), dipende dal tipo di patologia.

adroterapia 2

Ad oggi il trattamento è convenzionato solamente con il Servizio sanitario di due Regioni (Lombardia ed Emilia Romagna). Per le altre, come spiega il direttore scientifico del Cnao Roberto Orecchia, è necessario procedere con le autorizzazioni delle Asl di residenza: un processo che purtroppo comporta notevoli difficoltà.  Per accedere al trattamento occorre una prima visita con i medici del Cnao, che analizzano gli esami diagnostici già eseguiti dai pazienti. Al fine di venire incontro anche alle esigenze dei meno abbienti, il Cnao organizza delle visite virtuali, volte a valutare l’idoneità all’adroterapia attraverso una pre-valutazione per via telamatica della documentazione clinica in possesso del paziente.

Una volta avviato il percorso terapeutico, per prima cosa i medici stabiliscono per ciascuna persona la posizione corretta sul lettino, che deve essere riproducibile per ogni seduta ed è studiata per consentire la massima precisione del raggio addetto a colpire i tessuti tumorali. Per individuare le parti da irradiare si ricorre a Tac, risonanza magnetica e Pet. Gli esami da effettuare prima di sottoporsi alle sedute sono definiti dal medico radioterapista, che grazie alle immagini ottenute e a un software circoscrive con esattezza l’area da colpire, distinguendola dai tessuti sani. L’intensità e la frequenza del trattamento, così come le caratteristiche e la potenza del raggio, vengono stabilite dal fisico medico in base a ogni caso.

Durante il trattamento il fascio di adroni raggiunge in profondità il tumore in modo selettivo. Il bersaglio è tagliato a fette, che sono irradiate una dopo l’altra seguendone precisamente i contorni. Le radiazioni non sono percepite dai pazienti e non provocano dolore, mentre un sistema di monitor evita che siano colpite le parti sane circostanti all’area trattata. Ogni ciclo completo di trattamento può durare da una a sei settimane, con una seduta al dì per quattro-cinque giorni a settimana. Al termine del ciclo l’oncologo radioterapista visita i pazienti per verificare la presenza di eventuali effetti collaterali, che in genere sono decisamente inferiori a quelli della radioterapia. Le visite di controllo si effettuano ogni tre mesi con esami clinici e strumentali, tesi a valutare l’eventuale tossicità acuta o tardiva e le risposte al trattamento.

adroterapia 3

Fino ad oggi il Cnao ha trattato oltre 500 pazienti: nei prossimi anni si punta a superare quota mille, con l’estensione delle cure ai soggetti affetti da melanomi oculari, tumori polmonari e pediatrici. Intanto le evidenze scientifiche confermano la bontà del trattamento. Il National Institute of Radiological Sciences (Nirs) di Chiba, in Giappone, ha pubblicato su Lancet Oncology i dati clinici riferiti a oltre 8mila malati sottoposti a cure in circa 20 anni: l’adroterapia ha ottenuto risultati clinici superiori rispetto alla radioterapia tradizionale per quanto riguarda la sopravvivenza e l’efficacia della distruzione delle cellule tumorali, pur presentando minori effetti collaterali. Ottimi esiti, tra gli altri, sono stati ottenuti per i tumori della testa, per quelli del polmone in stadio T1a, T1b e T2, per i sarcomi dell’osso e per le varie forme tumorali che colpiscono il pancreas, parse particolarmente sensibili alla terapia con gli ioni carbonio.

La battaglia contro il cancro a colpi di adroni prosegue anche nella nostra Pavia.

Per maggiori info www.fondazionecnao.it

Marco Grilli

Marco Grilli

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avatar Articolo scritto da Marco Grilli il 29/08/2016
Categoria/e: Primo piano, Salute.



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