GIOCONDA – Bando a Cascata ANTHEM al 20° Congresso Internazionale della BNCT.
Tra il 24 e il 28 giugno 2024 si è svolto a Cracovia il 20° Congresso Internazionale sulla Boron Neutron Capture Therapy, dove i ricercatori di ANTHEM hanno presentato il progetto GIOCONDA, finalizzato a comprendere gli effetti radiobiologici della BNCT e della terapia FLASH.
Nella settimana tra il 24 e il 28 giugno 2024 si è svolto il 20° Congresso Internazionale sulla Boron neutron Capture Therapy (ICNCT-20) a Cracovia, Polonia. In questa occasione diversi ricercatori della collaborazione ANTHEM hanno presentato i progressi del progetto di costruzione del centro clinico di BNCT presso Caserta e vari aspetti di ottimizzazione del trattamento. In questo contesto, che raccoglieva tutti gli esperti mondiali di BNCT, è stato presentato il progetto GIOCONDA (understandinG the radIObiological effeCts Of BNCT anD FLASH therapy), vincitore del bando a cascata ANTHEM dello Spoke 4, per la tematica A1 (Production and analysis of radiobiological data for a deeper insight into the dose-effect relation in Flash therapy and BNCT). La cordata vincitrice del progetto è composta da Università di Pavia (capofila), CNR – Istituto di Biommagini e Fisiologia Molecolare di Cefalù e Università di Napoli Federico II.
Nell’ambito della BNCT, il progetto porterà nuovi dati radiobiologici per approfondire la relazione dose-risposta biologica, utilizzando modelli innovativi come colture cellulari tridimensionali, strumenti innovativi e metodi di indagine ancora non esplorati in BNCT. Dal punto di vista computazionale, questi risultati serviranno per alimentare modelli per la dosimetria in paziente verso una migliore efficacia del trattamento clinico. GIOCONDA contribuisce all’obiettivo dello Spoke 4 di portare verso la clinica due radioterapie ad alto potenziale per tumori che ancora non hanno cura, la BNCT e la terapia FLASH.
La BNCT è un trattamento oncologico che consiste nell’irraggiare i pazienti oncologici con neutroni di bassa energia dopo aver trasportato nelle cellule tumorali nuclei di boro (10B). L’elevata sezione d’urto della cattura di neutroni nel boro rende l’interazione molto più probabile nel boro che in altri elementi nei tessuti biologici. La reazione nucleare 10B(n,α)7Li produce due particelle cariche con un elevato trasferimento di energia lineale (LET), il cui percorso è paragonabile alla dimensione media di una cellula. Pertanto, i danni causati dalle particelle cariche sono confinati all’interno della cellula in cui avviene la cattura dei neutroni, preservando le cellule sane circostanti. Questo meccanismo può essere sfruttato per trattare selettivamente le malattie oncologiche a condizione che ci sia un adeguato rapporto di concentrazione di 10B tra tumore e tessuto normale. Pertanto, la BNCT è molto promettente per i tumori che non possono essere trattati con altri metodi a causa della loro localizzazione, diffusione, estensione o radioresistenza. La BNCT è l’unica radioterapia a fasci esterni che garantisce la selettività cellulare, basata su un targeting biologico.
Il Pilot 4.9 del progetto Anthem ha come obiettivo la realizzazione a Caserta di un centro di ricerca e clinica per la Terapia per Cattura Neutronica del Boro (Boron Neutron Capture Therapy – BNCT), finanziato oltre che dal PNC-PNRR anche dal Governo della Regione Campania attraverso l’Università “L. Vanvitelli”.
La nuova infrastruttura BNCT si basa sulla tecnologia sviluppata dall’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) per produrre un intenso fascio di neutroni a partire da un acceleratore (RFQ) in grado di generare un fascio di protoni da 5 MeV, 30 mA, accoppiato ad un bersaglio in berillio e a un sistema (BSA) per la moderazione e la collimazione di neutroni. Questa tecnologia sarà il cuore di un centro che fungerà da hub per la ricerca BNCT e per il trattamento dei tumori che hanno una scarsa risposta ad altre terapie come, ad esempio, il Glioblastoma Multiforme.
La radioterapia FLASH fornisce un fascio di radiazioni mille volte più veloce rispetto alla radioterapia convenzionale, riducendo i danni da radiazioni nei tessuti sani con una risposta tumorale equivalente.
Sebbene la radioterapia (RT) sia riconosciuta come uno dei trattamenti anti-cancro più efficaci utilizzati in diversi tipi di tumori con intenti sia curativi che palliativi, la somministrazione delle dosi necessarie per combattere il tumore è spesso associata a gravi danni ai tessuti normali circostanti, che spesso portano a tossicità potenzialmente letali e ad un impatto negativo sulla qualità della vita dei pazienti. L’effetto Flash è un effetto radiobiologico, evidenziato sperimentalmente su modelli animali, che permette, erogando la dose di radioterapia in tempi di frazioni di secondo (contro i minuti della radioterapia convenzionale) di risparmiare drasticamente i danni ai tessuti sani mantenendo inalterata l’efficacia terapeutica sul tumore.
Il Pilot 4.4 del Progetto Anthem ha l’obiettivo di testare le terapie FLASH e ULTRA-FLASH su tessuti tumorali e sani attraverso l’uso di modelli 2D e 3D in vitro e modelli di glioblastoma murino e di zebrafish in vivo. Saranno sviluppate terapie complementari per migliorare l’efficacia del trattamento e la qualità della vita del paziente.
