Il Comune di Pavia ha approvato oggi la realizzazione del progetto, finalizzato all’incremento dell’attività clinica e di ricerca scientifica del CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica: a fianco della struttura attuale ne nascerà una nuova di 4.000 mq, con aree per la protonterapia e per la ricerca sulla Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), terapia sperimentale applicabile alle metastasi
Pavia, 30 Ottobre 2020
Il CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica di Pavia cresce con la costruzione di un nuovo edificio destinato alla cura dei tumori e alla ricerca oncologica: sarà infatti allestita una nuova area per la protonterapia, comprendente un acceleratore di protoni e una sala di trattamento con testata rotante (gantry), che consentirà di ridurre i tempi dell’azione terapeutica e di ampliare le soluzioni cliniche. La testata rotante è particolarmente indicata per i trattamenti dei tumori pediatrici, per l’irraggiamento degli organi in movimento e per patologie cosiddette estese, che richiedono un macchinario a largo campo di fascio.
Nell’area dedicata alla ricerca sarà inoltre installato un acceleratore di neutroni per lo sviluppo della Boron Neutron Capture Therapy (BNCT): tecnica sperimentale che ha come obiettivo la cura di particolari tumori solidi resistenti alle terapie convenzionali e, potenzialmente, anche di localizzazioni metastatiche.
Pavia è già stata pioniera in questa tecnica, applicata al trattamento di due pazienti con metastasi epatiche, grazie ai lavori portati avanti nei primi anni 2000 da esperti del Policlinico San Matteo e dell’Università di Pavia. Questo bagaglio di esperienze troverà nuova linfa nel progetto “BNCT” del CNAO.
Infatti al CNAO, per la prima volta in Italia, sarà installato, all’interno di uno spazio dedicato alla clinica e alla ricerca medica, un acceleratore di particelle di piccole dimensioni per la produzione di fasci di neutroni, messo a disposizione da Tae Life Sciences, azienda statunitense che ha scelto di investire sulla ricerca italiana e che contribuirà alla realizzazione del nuovo edificio del CNAO.
Quest’ultimo, contiguo e integrato con quello già esistente, ospiterà un moderno impianto per protoni, con tecnologia di ultima generazione. Nel complesso, la nuova area si svilupperà su due piani, per un totale di circa 4.000 metri quadri e comprenderà:
- un acceleratore di protoni per adroterapia;
- una nuova sala trattamento con testata rotante (gantry), per colpire il tumore da molteplici direzioni;
- un acceleratore di protoni di bassa energia con target per la produzione di neutroni;
- due sale per la BNCT, una per il trattamento e una per la ricerca;
- nuovi spazi legati all’accoglienza dei pazienti;
- nuovi spazi dedicati alla preparazione ai trattamenti di adroterapia;
- un’area dedicata all’attività di ricerca.
Il progetto prevede altresì, nel suo complesso, un’area verde di 6.200 metri quadri.
Il Presidente del Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) di Pavia, Gianluca Vago ha commentato: “Con questa espansione CNAO diventerà l’unico centro di adroterapia al mondo a disporre di un sincrotrone per ioni multipli (protoni e ioni carbonio), di un acceleratore con gantry dedicato ai protoni e di un’area di ricerca dedicata alla BNCT, un nuovo, importante strumento per la lotta contro i tumori particolarmente difficili da trattare. Oggi ringraziamo il Comune di Pavia che ha compreso da subito l’importanza di questo progetto, confermando ancora una volta il suo sostegno. Grazie alla collaborazione con molte istituzioni, tra cui INFN, Università di Pavia e Policlinico San Matteo, CNAO sarà in grado di offrire una medicina sempre più personalizzata a beneficio dei pazienti”.
La costruzione del nuovo edificio è stata approvata dal Comune di Pavia, che si è prontamente attivato per rendere possibile dal punto di vista amministrativo l’ampliamento, ed è stata favorita da un significativo contributo del Ministero della Salute – art. 1 comma 559 della Legge 145/2018 – e dal supporto di Regione Lombardia, nel quadro della call hub “Ricerca e Innovazione”, nonché dalla cessione da parte dell’Università di Pavia di alcuni dei suoi terreni, necessari a completare la viabilità di accesso al CNAO.
Fabrizio Fracassi, Sindaco di Pavia, ha sottolineato: “Con questo progetto Pavia si conferma un centro di rilevanza nazionale e internazionale nel campo della ricerca e delle cure mediche. In questi mesi la città ha acquisito notorietà per l’impegno profuso nella lotta a Covid-19, ma è bene sottolineare che lo studio e l’opera dei nostri sanitari continua ad applicarsi anche ad altri rilevantissimi settori, quali ad esempio le terapie per la cura dei tumori. Il Cnao è un autentico centro di eccellenza e siamo felici di aver contribuito, con rapidità, al suo rafforzamento”.
Massimiliano Koch, Assessore del Comune di Pavia con delega all’urbanistica, ha concluso: “Questi mesi di pandemia hanno rimesso al centro della discussione pubblica il tema della sanità, della sua importanza e delle strategie per garantirla. Certe aree cliniche sono rimaste però ai margini del dibattito, pur rappresentando la vita, nel vero senso della parola, per migliaia di persone. Non ce ne dobbiamo dimenticare e questo progetto va nella direzione di ampliare l’offerta terapeutica anche per loro. Questo allargamento è un contributo rilevante in termini di ricerca e di potenziamento delle cure e siamo orgogliosi che tutto questo avvenga a Pavia“.
Il CNAO
CNAO è il Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica per il trattamento dei tumori con protoni e ioni carbonio, una fondazione privata senza scopo di lucro istituita dal Ministero della Salute nel 2001, con sede a Pavia. Entrato in attività nel settembre del 2011, è l’unico centro italiano e uno dei 6 nel mondo in grado di effettuare l’adroterapia sia con protoni che con ioni carbonio, un trattamento avanzato utilizzato soprattutto per le forme di tumori non operabili o resistenti alla radioterapia tradizionale. Il CNAO ha consentito a oggi il trattamento di oltre 3000 pazienti oncologici. L’adroterapia fa parte delle cure coperte dal Servizio Sanitario Nazionale.
Altre informazioni sono disponibili sul sito web www.fondazionecnao.it.
BORON NEUTRON CAPTURE THERAPY – BNCT
TERAPIA PER LA CATTURA NEUTRONICA DEL BORO
Nella nuova area destinata all’attività clinica e alla ricerca oncologica che sorgerà al CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica, troverà spazio un’area dedicata alla Boron Neutron Capture Therapy (BNCT), terapia per la cattura neutronica del boro, forma sperimentale di radioterapia che consente di generare una reazione fisica localizzata, capace di distruggere le cellule neoplastiche risparmiando le cellule normali.
La BNCT si basa sull’interazione tra il Boro-10, isotopo naturale non radioattivo del boro (un semimetallo), che viene veicolato all’interno delle cellule tumorali grazie a una molecola che funge da “vettore”, e un raggio di neutroni a bassa energia.
Lo sviluppo di questa tecnica, concepita per la prima volta 1936 da G. L. Locher del Franklin Istitute of Pennsylvania, è stato frenato dal fatto che, per produrre i neutroni, fossero necessari in passato grandi reattori di per sé difficile da gestire, e collocati necessariamente al di fuori delle strutture, con problemi di logistica facilmente immaginabili.
Il recente sviluppo di sorgenti di neutroni basate invece su acceleratori di dimensioni molto più contenute, ha semplificato radicalmente le possibilità di utilizzo e sta portando a una diffusione di questa tecnica in molti Paesi (diverse macchine sono in fase di test in Russia, Giappone, Regno Unito, Argentina e Stati Uniti).
Al CNAO, per la prima volta in Italia, sarà installato, all’interno di uno spazio dedicato alla clinica e alla ricerca medica, un acceleratore di particelle di dimensioni relativamente ridotte per la produzione di fasci di neutroni, che sarà messo a disposizione, in concessione gratuita, da Tae Life Sciences, azienda statunitense, che ha scelto il nostro Centro per la sperimentazione e l’ottimizzazione della tecnica.
In questa ottica, CNAO seguirà un’attività di ricerca, in particolare per lo sviluppo di nuovi farmaci per la somministrazione del Boro-10, in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), l’Università di Pavia e il Policlinico San Matteo.
Pavia è già stata pioniera in questa tecnica, applicata al trattamento di due pazienti con metastasi epatiche, grazie ai lavori eseguiti nei primi anni 2000 da esperti del Policlinico San Matteo e dell’Università di Pavia. Questo bagaglio di esperienze troverà nuova linfa nel progetto di CNAO.
Nel mondo i Paesi più attivi nelle sperimentazioni sulla BNCT sono Giappone, Cina, Taiwan, Finlandia e Argentina.
COME FUNZIONA LA BNCT
La tecnica consiste, in estrema sintesi, nella somministrazione di un farmaco (il più utilizzato oggi è la Borofenilalanina–BPA), che trasporta la molecola di Boro-10 all’interno delle cellule tumorali, che si accumula in misura significativamente maggiore nelle cellule tumorali, rispetto alle cellule normali, per la maggiore richiesta metabolica delle prime.
Il passaggio successivo prevede l’irraggiamento con neutroni dell’area che contiene la neoplasia; la conseguente reazione nucleare, che è selettiva perché si esercita solo sulle molecole di Boro selettivamente captate dalle cellule tumorali, libera energia capace di distruggere le cellule tumorali. Questo processo sfrutta, quindi, la proprietà dell’atomo di Boro-10 di assorbire un neutrone termico e “rompersi” producendo energia.
Più nel dettaglio la reazione di cattura di neutroni termici sul Boro-10 dà origine a due particelle ionizzanti: una particella alfa e uno ione di litio (7Li). Queste particelle perdono tutta la loro energia in una distanza confrontabile con il diametro della cellula tumorale, dell’ordine di una decina di micron o meno, e ciò causa danni irreversibili alla struttura cellulare (Figura 1).
Se una quantità sufficiente di boro viene captata dalle cellule tumorali allora l’irraggiamento neutronico può portare una dose potenzialmente letale al tumore, risparmiando i tessuti sani.
Per le sue caratteristiche, la BNCT richiede una ricerca multidisciplinare, che coinvolge fisici e ingegneri per la progettazione e la realizzazione della tecnologia necessaria per la produzione dei fasci di neutroni; chimici e biologi per lo studio e l’ottimizzazione della bio-distribuzione del boro e l’analisi degli effetti radiobiologici; fisici medici e medici per la dosimetria, la preparazione dei piani di trattamento e la gestione dei pazienti.
In particolare, la ricerca si sta concentrando sulla identificazione di nuovi vettori della molecola di Boro, perché la capacità di distruggere selettivamente le cellule neoplastiche, risparmiando quelle sane, è tanta più alta quanto maggiore è l’affinità con cui il vettore stesso “riconosce” le cellule neoplastiche. In aggiunta, il miglioramento della capacità di riconoscimento delle cellule tumorali potrebbe, almeno potenzialmente, consentire il trattamento di lesioni metastatiche.
Sperimentazioni recenti, eseguite in Giappone e in Finlandia, dimostrano che nei confronti dei tumori in stadio avanzato o recidivanti del distretto testa-collo, per i quali le altre terapie disponibili falliscono, la BNCT rappresenta una tecnica utile per il controllo del tumore, migliorando significativamente la qualità di vita dei pazienti.
Riferimenti bibliografici
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