Irradiazione giornaliera del singolo tumore

Il nostro corpo è un po' diverso ogni giorno. L'intestino è a volte più e a volte meno pieno; a volte brontola con più aria, a volte meno. Ieri il naso era limpido, oggi bisogna soffiarsi il naso più spesso, i seni paranasali sono pieni di muco. Per non parlare del fatto che molte persone semplicemente perdono o aumentano di peso nel corso del tempo.

La maggior parte delle differenze che si verificano nel corpo da un giorno all'altro sono minime e avvengono su scala millimetrica. "Ma nei pazienti oncologici che vengono irradiati con protoni, anche questi piccoli cambiamenti possono avere un impatto significativo sulla dose ottimale di radiazioni", spiega Francesca Albertini, fisico medico del Centro di Protonterapia del PSI. Più o meno muco, aria, muscoli o grasso: tutto questo deve essere preso in considerazione quando si calcola il piano di trattamento.

Per la prima volta a livello mondiale, i ricercatori del PSI sono riusciti a integrare questo approccio nella pratica clinica quotidiana. Questo nuovo risultato pionieristico del Centro di Protonterapia di Villigen migliorerà ulteriormente un trattamento già eccellente.

I protoni contro il cancro

Proprio come i fotoni nella radioterapia convenzionale, i protoni uccidono le cellule tumorali. Tuttavia, i protoni sono particelle dotate di massa e carica e la loro profondità di penetrazione nei tessuti è fisicamente predeterminata. Perdono pochissima energia nel loro percorso attraverso il corpo e ne rilasciano la maggior parte nel loro bersaglio, il tumore. Si bloccano letteralmente lì.

Per garantire che il tumore sia irradiato nel modo più completo possibile e che il tessuto circostante sia risparmiato, i pazienti vengono sottoposti a una scansione con un tomografo computerizzato (TC) prima di iniziare la terapia con i protoni. Viene elaborato un piano di trattamento: Il medico calcola esattamente le aree del corpo da sottoporre a scansione tridimensionale con il fascio di protoni e l'energia del fascio.

Durante la terapia con protoni, il tumore viene irradiato cinque giorni alla settimana, di solito per due-sette settimane. Se il piano di trattamento viene adattato ogni giorno all'anatomia attuale del paziente, la radioterapia diventa ancora più mirata.

Veloce e sicuro

Con il nuovo flusso di lavoro, prima di ogni trattamento radioterapico viene eseguita una TAC a basso dosaggio. La dose di radiazioni della terapia protonica viene quindi ricalcolata in base all'anatomia attuale del paziente e alla sua posizione sul lettino di trattamento. A tal fine, i ricercatori del PSI guidati da Francesca Albertini hanno sviluppato un software che adatta il piano di trattamento alla situazione attuale, sulla base di un'immagine TAC. Le radiazioni vengono quindi somministrate immediatamente in base al nuovo piano.

"Una procedura di questo tipo presenta fondamentalmente solo vantaggi", afferma Francesca Albertini. "Possiamo garantire che il volume bersaglio, cioè il tumore, venga colpito con precisione. Questo riduce il carico complessivo di radiazioni, poiché il tessuto sano è esposto a meno radiazioni".

Un possibile svantaggio potrebbe essere rappresentato dal maggior tempo trascorso per ogni trattamento, motivo per cui i pazienti devono rimanere sul lettino più a lungo. Nel peggiore dei casi, potrebbero essere trattate meno persone al giorno, il che significa che un numero minore di persone beneficia della protonterapia. "Era quindi importante per noi ottimizzare soprattutto la velocità della procedura", sottolinea Albertini. Con successo: nel complesso, la radioterapia è durata in media solo quattro minuti in più con l'adattamento del piano di trattamento rispetto alla nuova procedura.

Un inizio di lavoro

In un primo studio di fattibilità, pubblicatosulla rivista Physics in Medicine and Biology, i ricercatori del PSI guidati da Francesca Albertini hanno implementato la nuova procedura in cinque pazienti irradiati per tipi di tumore in regioni del corpo ricche di ossa, come il cranio e la base del cranio. In queste regioni ci si aspettano meno cambiamenti giornalieri rispetto all'addome, per esempio, dove il riempimento dell'intestino e della vescica da soli hanno un'influenza importante. In una fase successiva, i ricercatori stabiliranno anche il flusso di lavoro per i tipi di tumore in queste regioni del corpo.

È vero che una TAC in più al giorno comporta inizialmente un aumento dell'esposizione alle radiazioni. "Tuttavia, riteniamo che il nuovo processo non aumenterà il rischio di tumori secondari che sono solo innescati dalle radiazioni", afferma Damien Weber, responsabile e medico capo del Centro di Protonterapia. "Al contrario: il rischio diminuisce". Questo perché il flusso di lavoro rende la terapia protonica ancora più mirata, il che significa una riduzione netta dell'esposizione alle radiazioni. Inoltre, per la TAC giornaliera viene utilizzata una tecnica a basso livello di radiazioni.

"Nel giro di pochi anni, tutti i centri di protonterapia del mondo probabilmente implementeranno tali regolazioni giornaliere", afferma Antony John Lomax, Group Leader Clinical Medical Physics e coautore dello studio. Egli ipotizza che presto saranno disponibili anche soluzioni commerciali, come ad esempio software in grado di apportare modifiche al piano di trattamento. "Il fatto che siamo i primi a utilizzare un tale flusso di lavoro nella pratica clinica quotidiana per la terapia con protoni è un passo importante in questa direzione".