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27 novembre 2011

Due proiettili per la cura del cancro

Stando a quanto riportato da alcune testate online, anche se non confermato ancora dai diretti interessati (CNAO), al centro nazionale per l'adroterapia oncologica sarebbe stato trattato il primo paziente affetto da un raro tumore alla testa con un fascio di protoni. A differenza della radioterapia tradizionale, eseguita presso un gran numero di ospedali italiani e in cui si utilizzano fasci di elettroni o di raggi X, l'adroterapia si basa sull'utilizzo di fasci di protoni e in alcuni casi addirittura di ioni pesanti come il carbonio per colpire in modo molto mirato ed uccidere le cellule tumorali.

L'adroterapia non è una cura magica per ogni tipo di tumore, ma su alcune tipologie si è dimostrata più efficace rispetto alle terapie tradizionali e vale quindi l'impresa di costruire un acceleratore di particelle adeguato allo scopo. Al momento in Italia, a parte il centro di Pavia, esistono già pazienti trattati per tumori all'occhio presso i Laboratori Nazionali del Sud dell'INFN di Catania e potrebbe presto esserci anche un centro analogo a Trento grazie ad un accordo siglato con IBA.

In attesa delle notizie ufficiali, e potervi dare maggiori informazioni sul centro CNAO, oggi vorremmo parlare di un secondo proiettile radioattivo per la cura del cancro e di cui ancora si sa molto poco: la radioterapia metabolica. Tendenzialmente quando si pensa alla radioterapia, ci si immagina il paziente investito da un fascio di particelle (che siano protoni, elettroni o raggi X) che colpiscono il tessuto malato dall'esterno e quindi attraversando anche parte di tessuto sano. Esiste, però un'alternativa, ancora poco conosciuta e utilizzata essendo in fase di sviluppo, che permette di colpire le cellule cancerogene con un proiettile radioattivo direttamente dall'interno.

Il come è piuttosto semplice da spiegare, meno da realizzare. L'idea è quella di utilizzare il corpo stesso e il suo metabolismo per guidare un vettore caricato con la sua "bomba atomica" direttamente verso l'organo malato che si vuole trattare. In alcuni casi, la scelta del vettore è molto semplice, per esempio nel caso del tumore alla tiroide, questo può essere efficacemente trattato somministrando al paziente dello iodio radioattivo. La tiroide, una spugna naturale per lo iodio, tenderà ad accumulare tutto lo iodio somministrato che a sua volta comincerà a sganciare le radiazioni esattamente sul bersaglio.

Per altri organi la situazione non è così banale e lo studio e l'identificazione di un vettore specifico (che sia un anticorpo, piuttosto che un peptide) richiede parecchio tempo e lavoro, ma una volta individuato il vettore il compito non è per nulla terminato. Per prima cosa bisogna essere in grado di armare il trasportatore con il suo carico radioattivo e per farlo bisogna individuare un isotopo le cui caratteristiche chimiche siano tali da rimanere stabilmente legato al vettore sino a consegna effettuata, deve avere una vita media né troppo corta (ore) né troppo lunga (mesi) per poter efficacemente distruggere il cancro e  tipologie di emissione specifiche. Quest'ultimo aspetto è particolarmente importante, infatti se l'isotopo emette un raggio gamma di alta energia, allora verosimilmente questo scapperà dalla cellula malata senza nemmeno sfiorarla e al più andrà a fare danni altrove; di particolare interesse sono gli alfa e i beta emettitori perché, a differenza dei gamma, questi generano danni molto localizzati raggiungendo lo scopo di distruggere le cellule malate. E proprio in questo momento che entrano in scena i laboratori di produzione di radioisotopi, che attraverso la scelta accurata di bersaglio e proiettile sono in grado di individuare sulla tavola dei radionuclidi quello che meglio si addice alla situazione.

Uno delle perplessità maggiori nell'utilizzo della radioterapia metabolica è la dosimetria e la dose eventualmente rilasciata fuori bersaglio. Infatti se il vettore, per un qualunque motivo, prendesse la strada sbagliata allora si rischierebbe di bombardare un tessuto sano e incolpevole. Per togliersi questo dubbio, i laboratori per la produzione di radioisotopi possono ancora venirvi d'aiuto, infatti esistono alcune elementi chimici di cui un isotopo può essere usato per la terapia (vita media di qualche giorno e beta meno emettitore) e un altro può essere usato per la diagnostica (vita media qualche ora e beta più emettitore). In questo modo si può preparare un medicinale carico a salve che permetterà al radio-oncologo di verificare la strada esatta che il vettore sta facendo con tecniche di diagnostica per immagini (PET/SPECT), per poi somministrare il medicinale con il carico vero ed essere proprio sicuri che arriverà a bersaglio.

Vi sto raccontando queste cose, perché nelle ultime due settimane, in laboratorio abbiamo finalizzato uno studio complesso proprio su uno di questi possibili farmaci del futuro. Abbiamo valutato veramente tutte le parti di interesse preclinico, come la capacità di un'officina radiofarmaceutica di produrne in tempi ragionevoli quantità sufficienti per il trattamento, abbiamo sperimentato la resa e la stabilità del legame chimico dell'isotopo al vettore metabolico in diverse condizioni di pH; abbiamo persino studiato le eventuali impurezze prodotte nel processo di irraggiamento che potrebbero danneggiare il prodotto finale, e infine, perché i soldi non puzzano, abbiamo verificato la possibilità di recuperare il costoso materiale iniziale e non utilizzato nella produzione di partite di farmaco successive. Io in tutto questo mi sono occupato di una serie infinita di irraggiamenti sulla mia linea di fascio preferita, calcolando il tempo esatto di arrivo del campione nella hot cell dove i miei colleghi radiochimici attendevano per poter applicare tutti i protocolli necessari.

Per il momento il nostro lavoro è praticamente finito, a parte scrivere l'articolo. Speriamo che presto possa essere preso in considerazione ed entrare nel lungo processo per poter essere dichiarato efficace e quindi farmaco e utilizzato.

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4 commenti:

  1. A proposito del secondo metodo, Kirk Sorenson nei suoi talk a proposito dell'LFTR parla sempre del fatto che fra le "scorie" di questo tipo di reattori ci sono isotopi utili alla medicina come il Molibdeno-99 (precursore del Technezio-99m usato per la diagnostica) e il Bismuto-213.
    Quest'ultimo è proprio quello utilizzabile per una terapia mirata, essendo possibile trasportarlo verso le cellule cancerose attraverso anticorpi monoclonali.
    L'"arma" utilizzata sarebbero le radiazioni alfa ad alta energia (half-life 45 minuti).
    http://www.youtube.com/watch?v=2at8C8YrX80

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  2. Bravo Massimo Concas ottima osservazione. Il Bi-213 è l'ingrediente base dell'alfa immunoterapia. Guarda per esempio questo link http://itu.jrc.ec.europa.eu/index.php?id=451 . Ci siamo occupati di questo radioisotopo con i colleghi di ITU per parecchio tempo e continuiamo a farlo!

    Questo nuovo lavoro è per un beta- emettitore, quindi per tumori di dimensioni più grandi. Vedremo come andrà a finire. 

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  3. AnonimaFrancese27 novembre 2011 18:31

    nemmeno questa è di poco conto ;.) http://www.japantimes.co.jp/text/nn20111125a3.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+japantimes+%28The+Japan+Times%3A+All+Stories%29&utm_content=Google+Reader

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  4. ha un grosso limite, ed è legato alla luce. Può essere usato solo su un paziente "aperto" e in particolari condizioni, non credere che si veda un faretto di luce, è qualcosa più simile alla luce che si vede, se opportunamente stimolata, nei telefilm polizieschi (il luminol).

    Il vantaggio della radioattività è che quantità minime sono già visibili con i rivelatori appropriati e senza aprire.

    RispondiElimina

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