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PAVIA – Sviluppare cure oncologiche avanzate con adroterapia di precisione ancora più veloci ed efficaci per combattere tumori inoperabili o resistenti ai tradizionali trattamenti radioterapici.

Questo l’obiettivo che CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica), HiFuture, laboratorio di eccellenza del Gruppo Teoresi specializzato nella progettazione di sistemi embedded, e INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), hanno perseguito attraverso il progetto INSpIRIT.

Scopo del progetto, del valore totale di 10 milioni di euro, di cui 3,8 finanziati da Regione Lombardia, è l’aggiornamento tecnologico dell’impianto di alta tecnologia in dotazione al CNAO di Pavia, uno dei 6 centri di eccellenza al mondo e l’unico in Italia in grado di erogare trattamenti di adroterapia con protoni e ioni carbonio.

Al CNAO è stato costruito l’unico sincrotrone italiano (impiegato per l’accelerazione di particelle, analogo a quelli presenti al CERN di Ginevra) utilizzato per i trattamenti di adroterapia, forma avanzata di radioterapia che impiega particelle adroniche per irraggiare le cellule tumorali, anziché i raggi X, utilizzati nella radioterapia convenzionale.

All’interno del progetto INSpIRIT, HiFuture (Gruppo Teoresi) si è occupata di tre obiettivi di fondamentale importanza: ha realizzato il sistema di controllo della terza e nuova sorgente adronica del sincrotrone (che sarà dedicata alla produzione di fasci di particelle di nuove specie ioniche, dirette sia nelle tre sale di trattamento sia nella sala sperimentale); ha partecipato alla realizzazione di nuovi controllori per i magneti dell’acceleratore lineare; e si è occupata dei processi di validazione del software del sistema di erogazione della dose, per renderlo compatibile con l’erogazione di trattamenti con nuove specie ioniche.

La nuova sorgente, realizzata con il fondamentale contributo dei Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN e della Sezione INFN di Pavia, è in grado di produrre varie specie ioniche. Nello specifico, sarà utilizzata per la produzione di elio, ossigeno e litio, che hanno caratteristiche radiobiologiche differenti rispetto a protoni e ioni carbonio e, quindi, sono di notevole interesse per i trattamenti radioterapici.

La sorgente sarà inoltre impiegata per la produzione anche di ioni ferro, una specie di notevole interesse dal punto di vista aerospaziale: il fascio di ferro verrà, infatti, usato nell’ambito di esperimenti di irraggiamento di materiali da utilizzare nella costruzione di dispositivi impiegati nelle missioni spaziali.

“L’aggiornamento di molti componenti dell’acceleratore ha permesso di rendere il sincrotrone di CNAO ancora più performante. L’introduzione della terza sorgente permetterà inoltre di produrre fasci che, in futuro, potranno condurre a un approccio sempre più personalizzato sul singolo paziente, in base alla patologia oncologica, anche per i tumori particolarmente difficili. Una nuova arma per sconfiggere il cancro”, spiega Luciano Falbo, Responsabile dell’Unità di Alta Tecnologia di CNAO e del progetto INSpiRIT.

”Con la nuova sorgente saranno possibili anche innovative applicazioni in ambito industriale (aerospazio) e nella ricerca sperimentale, in particolare in radiobiologia. L’INFN ha lavorato alla realizzazione della nuova sorgente, all’assemblaggio, alle verifiche e all’installazione al CNAO, e al prossimo primo test con particelle alfa, grazie all’esperienza e alle competenze della nostra comunità, nello specifico dei Laboratori Nazionali del Sud, un centro di riferimento per la costruzione di sorgenti di ioni al servizio della fisica nucleare, con attenzione alle ricadute sul piano tecnologico, culturale e del benessere sociale, e della Sezione di Pavia, da tempo impegnata in attività a supporto del CNAO”, aggiunge Luciano Falbo, Responsabile dell’Unità di Alta Tecnologia di CNAO e del progetto INSpiRIT.