Grazie alla fisica un passo avanti nella chirurgia oncologica

Le metodologie e le tecniche della fisica hanno permesso grandi progressi in medicina, tanto nella diagnosi quanto nella terapia e chirurgia, con particolare impatto in campo oncologico. La terapia oncologica può oggi avvalersi di tecniche di ablazione laser o a radiofrequenza delle masse tumorali, accanto o insieme alla classica radioterapia, che a sua volta ha raggiunto una nuova frontiera, rappresentata dall'adroterapia, che utilizza protoni e nuclei atomici.

La ricerca in questo settore è ovviamente interdisciplinare, dovendo mettere insieme le competenze di fisici, biologi e medici. Un esempio interessante è rappresentato dai recenti risultati di un progetto di fisica, in collaborazione tra Università di Roma La Sapienza, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche Enrico Fermi (Centro Fermi), che ha portato al deposito di un brevetto internazionale (PCT) avente per oggetto: "Identificazione intraoperatoria di residui tumorali mediante radiazione beta- e relative sonde di rivelazione".

Grazie alla collaborazione con l'Istituto Carlo Besta e l'Istituto Europeo di Oncologia (IEO), lo studio fisico si sta trasferendo all'applicazione clinica, e l'obbiettivo è una tecnica innovativa di chirurgia oncologica radioguidata che utilizza, al posto della radiazione gamma, cioè i fotoni oggi comunemente impiegati, la radiazione beta, cioè gli elettroni. Questa tecnica è stata oggetto di un articolo, recentemente pubblicato su The Journal of Nuclear Medicine.

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 usa la stessa sonda per verificare se siano rimasti residui.

Le tecniche odierne di chirurgia radioguidata sono basate su radiofarmaci che emettono raggi gamma, gli stessi utilizzati comunemente in diagnostica medica. Il loro potere penetrante comporta però che il segnale proveniente dai residui tumorali può facilmente essere coperto da quello di un organo fortemente captante in prossimità del tumore. Inoltre, il personale medico viene investito da una corposa dose di radiazione a meno di tenere le attività del radiofarmaco molto basse. Queste limitazioni ostacolano l'applicazione della chirurgia radioguidata a tumori cerebrali (vista l'alta captazione del cervello sano), addominali (in prossimità di reni, vescica, fegato, …) e pediatrici (dove le dimensioni sono ridotte).

"Per superare queste limitazioni – spiega Riccardo Faccini, coordinatore del progetto e professore all'Università di Roma La Sapienza – il nostro gruppo di ricerca propone di utilizzare radiofarmaci che emettano elettroni con una capacità penetrante ridotta rispetto ai fotoni. Il vantaggio di questa innovazione è che la scarsa penetrazione degli elettroni nei tessuti evita il problema della contaminazione da parte di organi sani captanti, e inoltre riduce la radioattività assorbita dal personale medico".

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. Il gruppo di ricerca ha quindi cominciato a valutare la sensibilità della tecnica su tumori cerebrali, quali il meningioma e il glioma, e sui tumori neuroendocrini, visto che per questi esiste un farmaco adatto, l'Y90-DOTATOC già utilizzato per una particolare forma di radioterapia. Questa specifica applicazione per il momento è stata valutata positivamente tramite test di laboratorio. Il passo successivo, per il quale si attendono le necessarie autorizzazioni, saranno i test preclinici su campioni prelevati durante operazioni chirurgiche di meningiomi.