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Quarto centro al mondo, a Pavia si ‘bruceranno’ i tumori solidi

E’ stato inaugurato oggi a Pavia il Centro nazionale di adroterapia oncologica (Cnao), un centro di avanguardia per la cura dei tumori: e’, infatti, il secondo in Europa e uno dei pochi al mondo dove saranno eseguiti trattamenti sia con protoni che con ioni carbonio. Questo sara’ possibile grazie a un acceleratore di particelle realizzato dall’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn), che ha lavorato al progetto con le sezioni di Genova, Milano, Pavia e Torino e i Laboratori Nazionali di Frascati, Legnaro e del Sud. Come sottolinea Roberto Petronzio, presidente dell’Infn: “Il cuore del Cnao e’ un acceleratore di particelle ‘figlio’ di quelli utilizzati nella ricerca dei costituenti primi della materia, progettato e costruito con il contributo determinante dell’Istituto nazionale di fisica nucleare.

Il 90 per cento del sincrotrone, nel quale circolano i fasci di protoni e ioni carbonio con cui si curano i tumori, e’ stato infatti realizzato grazie alle conoscenze e ai ricercatori dell’Infn, sulla scia del progetto pionieristico promosso dalla Fondazione Tera”. “Inoltre – aggiunge Petronzio – dal 2002 l’Infn sperimenta l’adroterapia, limitata alla cura dei soli tumori dell’occhio, nel suo Laboratorio Nazionale del Sud a Catania”. Ma come vengono prodotto e impiegate le particelle nell’adroterapia? I fasci di protoni e ioni carbonio nascono da due zone interne alla circonferenza del sincrotrone, le “sorgenti”. Si tratta di plasma in cui vengono iniettati dei gas i cui atomi perdono (a contatto col plasma) gran parte degli elettroni. Con campi magnetici e radiofrequenze, si estraggono e si selezionano i protoni e gli ioni di carbonio. Nascono allora i “pacchetti” di fasci composti, ognuno, da un minimo di 10 miliardi a un massimo di 10.000 miliardi di particelle. In partenza i pacchetti di protoni viaggiano a circa 30.000 chilometri al secondo ma nella fase di massima energia (quando sono a 250 MeV) raggiungono i circa 183.000 chilometri al secondo. Gli ioni carbonio arrivano, nel momento di massima energia (400 MeV), a circa 213.000 chilometri al secondo. Dopo essere stati accelerati e aver raggiunto l’energia richiesta dalla terapia, i fasci vengono poi suddivisi sulle tre sale di trattamento. In quella centrale si trova, “sospeso” sul paziente, un magnete di 100 tonnellate che serve a curvare di 90 gradi il fascio di particelle e dirigerlo dall’alto sulla persona da curare. Il fascio di particelle che colpisce le cellule malate e’ un “pennello” che si muove in modo simile a quello degli elettroni in un televisore e agisce con una precisione di 200 micron (due centesimi di millimetro). Questa precisione e’ garantita sia da un monitoraggio continuo a tre dimensioni del paziente per seguire eventuali movimenti del corpo (il respiro, ad esempio) che possono cambiare la posizione del tumore. Sia da due magneti di scansione che, sulla base delle indicazioni del monitoraggio, muovono il “pennello” lungo la sagoma del tumore. Questa estrema precisione del sincrotrone e’ il frutto della ricerca nella fisica delle alte energie. Non a caso, la macchina, un prototipo, e’ stata realizzata grazie alla collaborazione dell’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) assieme a Cern, Gsi (Germania), Lpsc (Francia) e Universita’ di Pavia. L’adroterapia e’ una tecnica sviluppata solo in tempi recenti per la cura dei tumori e al momento rappresenta una terapia aggiuntiva e non sostitutiva di quelle convenzionali. Cio’ che la contraddistingue e’ il tipo di particelle impiegate, che sono piu’ pesanti di quelle usate nella radioterapia.

L’uso di adroni offre principalmente due vantaggi: l’efficacia e la precisione. L’efficacia e’ dovuta al fatto che queste particelle, essendo pesanti (piu’ pesanti di elettroni e fotoni usati nella radioterapia), sono in grado di arrivare piu’ in profondita’ prima di rilasciare la loro energia. Quando colpiscono la cellula malata riescono a raggiungere, in molti casi, il suo dna, producendovi danni multipli non riparabili.
Adroni diversi hanno un diverso grado di efficacia nell’azione sulla cellula malata. La scelta fra protoni e ioni carbonio dipende dal tipo di tumore e dalla situazione clinica del paziente. La precisione dell’adroterapia e’ dovuta al fatto che gli adroni possono essere pilotati a colpire quasi solo le cellule malate, minimizzando i danni nei tessuti sani. Con l’adroterapia e’ possibile scegliere lo ione da impiegare e l’energia del fascio di particelle in modo da regolarne la penetrazione in base alla localizzazione e alla struttura del tumore.

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