Nuovo prototipo di generatore a neutroni per radioterapia intraoperatoria

La radioterapia intraoperatoria (IORT) è un’opzione terapeutica per permette di bombardare con radiazioni la sede tumorale dopo l’asportazione del tumore stesso. Diversamente dalla radioterapia tradizionale, questa sfrutta dosi maggiori per un breve tempo e viene eseguita solo una volta.
La tecnologia necessaria per effettuare la IORT è in continua evoluzione e l’obiettivo è trattare non solo le masse tumorali più giovani ma anche le metastasi.

L’accordo di collaborazione firmato da ENEA e da TheranostiCentre, nell’ambito del progetto LINC-ER finanziato dalla Regione Emilia-Romagna, ha portato alla realizzazione di un prototipo che sfrutta come fonte di radiazione i neutroni, ben più forti dei soliti raggi x, fasci di elettroni e di protoni.

Realizzato dalla statunitense Berkion Technology su indicazioni della TheranostiCentre, il prototipo è un cilidro leggero, lungo 35 centimetri e di diametro 18 centimetri, auto-schermato, che può essere installato su un braccio robotico mobile. I calcoli di simulazione numerica necessari a garantire l’utilizzo del dispositivo, che è stato brevettato, sono stati eseguiti da Massimo Sarotto della Divisione ENEA di Sicurezza e sostenibilità del nucleare.

Spiega Antonietta Rizzo, responsabile del Laboratorio ENEA di Metodi e Tecniche Nucleari per la Sicurezza, il Monitoraggio e la Tracciabilità: «grazie all’evoluzione della fisica dei generatori di neutroni compatti è possibile affiancare alle tecnologie attualmente utilizzate in radioterapia, come quelle a raggi x, a elettroni o a protoni, l’uso dei neutroni che hanno un effetto radiobiologico superiore e quindi possono risultare più efficaci nel trattare tumori solidi in stadio non precoce».

Il tempo di trattamento stimato è dieci minuti.
Al momento il dispositivo deve ancora superare una serie di test che ne permetteranno l’uso su uomo, fase che dovrebbe concludersi entro il 2024.
In particolare, verrà sottoposto a test di accensione del plasma e a simulazioni dei campi di radiazione e delle schermature generati.

Fatto ciò, il Generatore di Neutroni Compatto, questo il nome del dispositivo, verrà spostato in un bunker dedicato per eseguire l’accensione del plasma di idrogeno e poi deuterio ed effettuare la caraterizzazione sperimentale dei campi di radiazione emessi per mezzo di rilevatori di particelle e un fantoccio antropomorfo.

La sperimentazione chimica e biologica dei materiali coadiuvanti la radioterapia con questo dispositivo verranno invece condotte presso il Centro Ricerche ENEA di Bologna, nel Laboratorio Metodi e tecniche nucleari per la sicurezza, il monitoraggio e la tracciabilità della Divisione Sicurezza e sostenibilità del nucleare.

Nel frattempo, la TheranostiCentre sta lavorando alla realizzazione di un secondo prototipo da utilizzare non in laboratorio, ma da posizionare in sala operatoria. I risultati dei test effettuati da ENEA saranno utili a tale scopo.
Inoltre, si stanno pianificando test in vivo presso una clinica universitaria europea per condurre uno studio di efficacia comparativo, in collaborazione con ENEA e una società partner.