ELETTRONI PER RADIOGUIDARE GLI INTERVENTI CHIRURGICI ONCOLOGICI

È in fase di sviluppo un'innovativa tecnica per radioguidare gli interventi chirurgici oncologici utilizzando gli elettroni. La ricerca pubblicata sul numero di gennaio de The Journal of Nuclear Medicine è frutto di una collaborazione tra Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Università La Sapienza, Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Centro Fermi, Istituto Europeo di Oncologia (IEO), Istituto Neurologico Carlo Besta: si tratta di un'impresa scientifica multidisciplinare, alla quale lavorano assieme fisici, ingegneri, oncologi, medici nucleari e chirurghi.

Terapia con radiazioni - Shutterstock

La tecnica è stata messa a punto grazie allo studio realizzato dall'Università La Sapienza e INFN in collaborazione con altri enti di ricerca, pubblicato su The Journal of Nuclear Medicine.

È una innovativa tecnica di chirurgia oncologica radioguidata, che utilizza al posto della radiazione gamma, cioè i fotoni oggi comunemente impiegati, la radiazione 
beta- (b-), cioè gli elettroni. Lo studio è presentato in un articolo pubblicato nel numero di gennaio de The Journal of Nuclear Medicine. La pubblicazione presenta i primi risultati della ricerca, che riguardano la sensibilità della tecnica su particolari tipi di tumore, quali meningiomi e gliomi di alto grado: la valutazione è statisticamente positiva per questi casi clinici. Ora i ricercatori sono in attesa delle ultime approvazioni per cominciare dei test preclinici su campioni prelevati durante operazioni chirurgiche di meningiomi. Questa tecnica, sulla quale quale è stato depositato un brevetto PCT, è frutto della collaborazione tra l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’Università La Sapienza, il Centro Fermi, l’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), l’Istituto Neurologico Carlo Besta e l’Istituto Europeo di Oncologia (IEO).

La chirurgia radioguidata è una tecnica che mira all’identificazione di residui tumorali per permettere una completa resezione in sede operatoria. Si inietta una sostanza radioattiva (un radiofarmaco) che si lega preferenzialmente alle cellule tumorali. Si attende che il farmaco sia metabolizzato e poi, durante l’operazione per l’asporto del tumore, si usa un dispositivo (sonda) in grado di rivelare la radiazione per verificare tessuti su cui si ha il dubbio se siano tumorali o meno. Alla fine della resezione, sempre durante l’operazione, si può usare la stessa sonda per verificare se siano rimasti residui.

Le tecniche di chirurgia radioguidata adottate oggi fanno tutte uso di radiofarmaci che emettono raggi gamma. Questi ultimi attraversano grossi spessori di materiale e sono pertanto utilizzati comunemente in diagnostica medica (in particolare nella PET e nella scintigrafia), e sono dunque un naturale punto di partenza per questa diagnostica. Il loro potere penetrante però comporta che, se c’è un organo fortemente captante in prossimità del tumore, esso emette un segnale che oscura qualunque segnale proveniente dai residui tumorali. Inoltre, il personale medico viene investito da una significativa dose di radiazione a meno di tenere le attività del radiofarmaco molto basse. Queste limitazioni rendono la chirurgia radioguidata non applicabile a tumori quali quelli cerebrali (vista l’alta captazione del cervello sano), dell’addome (in prossimità di reni, vescica, fegato, per esempio) e pediatrici (dove tutte le dimensioni sono ridotte).

“Per superare queste limitazioni – spiega Riccardo Faccini, professore all’Università La Sapienza associato all’INFN – il nostro gruppo di ricerca propone un cambio di paradigma, cioè utilizzare radiofarmaci che emettano radiazione b- invece che gamma: gli elettroni infatti hanno una capacità penetrante ridotta rispetto ai fotoni”.

“Il vantaggio di questa innovazione – prosegue Faccini – è che la scarsa penetrazione degli elettroni nei tessuti evita il problema della contaminazione da parte di organi sani captanti, e inoltre limita significativamente la radioattività assorbita dal personale medico”. I radiofarmaci con emissione di radiazione beta non sono mai stati usati nella diagnostica medica proprio perché gli elettroni hanno un bassissimo potere penetrante, meno di un centimetro nel corpo umano, e pertanto la radiazione emessa in condizioni normali non può uscire dal paziente. L’ambiente operatorio però consente di usare anche la radiazione beta-, dal momento che il chirurgo accede direttamente al tessuto che eventualmente emette la radiazione.

Dal punto di vista dell’applicazione di questo principio, la difficoltà principale è individuare i casi clinici in cui è essenziale una resezione completa del tumore e per i quali esista un radiofarmaco opportuno, cioè che emetta elettroni. Con l’ausilio dei medici nucleari, dei neurochirurghi e dei chirurghi addominali, i ricercatori hanno concluso che era opportuno cominciare a sperimentare la tecnica su tumori cerebrali, quali il meningioma e il glioma e sui tumori neuroendocrini, visto che per questi esiste un farmaco, l’Y90-DOTATOC già utilizzato per una particolare forma di radioterapia metabolica.

“Lo studio di questa tecnica – spiega Faccini – si è concentrato finora sullo sviluppo della sonda, sulla simulazione della sensitività della tecnica e sulla valutazione a partire da immagini diagnostiche, della capacità dei tumori e dei tessuti sani limitrofi di captare il radiofarmaco”. “E credo sia importante sottolineare in questa impresa la piena multidisciplinarità: la collaborazione, infatti, vede veramente sullo stesso piano fisici, ingegneri, medici nucleari, oncologi e chirurghi”, conclude Faccini.