5 cose da sapere sull’adroterapia

La radioterapia sfrutta da oltre un secolo l’azione delle radiazioni ionizzanti per danneggiare il DNA delle cellule tumorali. L’idea nacque poco dopo la scoperta dei raggi X, quando si osservò che queste radiazioni potevano provocare danni ai tessuti e si iniziò a ipotizzare un loro utilizzo terapeutico. Nel tempo l’intuizione si è trasformata in una delle principali armi contro il cancro, al punto che oggi circa il 60% dei pazienti oncologici riceve un trattamento radioterapico nel corso della malattia. Inoltre, grazie a tecnologie moderne come software avanzati e apparecchiature che modulano i fasci di radiazioni, la radioterapia ha raggiunto livelli di precisione sempre maggiori, impensabili in passato. Tuttavia, anche le tecniche più sofisticate basate sui raggi X presentano alcuni limiti fisici: le radiazioni attraversano necessariamente i tessuti prima di raggiungere il bersaglio da colpire e rilasciano parte della propria energia lungo il percorso. Ciò significa che, quando il tumore si trova in profondità o vicino a strutture particolarmente sensibili, anche i tessuti sani ricevono inevitabilmente una certa quantità di radiazioni. L’adroterapia nasce proprio dalla ricerca di un modo per contenere il problema, sfruttando le proprietà fisiche di particelle diverse dai fotoni.

Il termine “adroterapia” deriva da “adroni”, una famiglia di particelle che comprende, tra le altre, protoni e nuclei atomici come gli ioni di carbonio. Il principio di base dell’adroterapia resta quello della radioterapia tradizionale: le particelle attraversano il corpo e provocano danni al DNA delle cellule tumorali, impedendo loro di proliferare o portandole alla morte. La differenza fondamentale riguarda il modo in cui l’energia viene rilasciata. I raggi X e i raggi gamma utilizzati con la tecnica tradizionale cedono energia progressivamente mentre attraversano i tessuti. Invece, i protoni viaggiano per una certa distanza nel corpo rilasciando relativamente poca energia e concentrano la maggior parte della loro dose alla profondità stabilita, in corrispondenza del cosiddetto picco di Bragg. Regolando l’energia iniziale delle particelle è quindi possibile modificare la profondità alla quale si verifica questo rilascio massimo di energia e adattarlo alla posizione del tumore. Inoltre, essendo particelle dotate di carica elettrica, protoni e ioni possono essere guidati e regolati attraverso campi magnetici, permettendo di “disegnare” il trattamento sulla forma della lesione.

Gli ioni di carbonio hanno caratteristiche ancora diverse: essendo più pesanti dei protoni, producono un danno biologico più intenso. Per questo vengono studiati e utilizzati soprattutto nei tumori particolarmente resistenti alle radiazioni convenzionali.

Il principale vantaggio dell’adroterapia è la possibilità di concentrare maggiormente la dose di terapia nella zona tumorale, limitando quella ricevuta dai tessuti sani. Questo aspetto è particolarmente importante quando il tumore si trova vicino a strutture che è particolarmente importante preservare, come il cervello, il midollo spinale e il cuore. Ridurre l’esposizione dei tessuti sani può diminuire il rischio di effetti collaterali sia durante il trattamento, sia negli anni successivi, perché i danni da radiazione possono essere a lungo termine. Tra i possibili effetti tardivi della radioterapia possono esserci alterazioni dei tessuti, come fibrosi, problemi cardiovascolari e il raro rischio di sviluppare un secondo tumore.

Un altro possibile vantaggio riguarda alcuni pazienti che hanno già ricevuto una radioterapia. In caso di recidiva, infatti, ripetere un trattamento con raggi X può essere difficile perché i tessuti hanno già raggiunto una determinata dose di radiazioni e un’ulteriore quantità potrebbe risultare inefficace oltre che tossica. Grazie alla maggiore capacità di risparmiare le aree circostanti, l’adroterapia può rappresentare in alcuni casi una nuova possibilità terapeutica.

È importante però sottolineare che questi vantaggi non significano che l’adroterapia sia sempre superiore alla radioterapia convenzionale. La scelta del trattamento dipende dal tipo di tumore, dalla sua posizione, dalle caratteristiche di ciascun paziente e dalle evidenze scientifiche disponibili.

L’adroterapia viene oggi impiegata soprattutto in tumori solidi nei quali la precisione del trattamento può rappresentare un vantaggio. Tra le indicazioni al trattamento con adroterapia troviamo alcuni tumori dell’occhio, dell’encefalo, del midollo spinale, della colonna vertebrale, della base cranica e della regione testa-collo. Può essere utilizzata anche contro alcuni tumori del fegato, del pancreas, del rene e della zona pelvica, oltre che contro diversi tumori solidi pediatrici.

Nei bambini la possibilità di ridurre la dose nei tessuti sani è particolarmente importante, perché un organismo in crescita è più sensibile agli effetti delle radiazioni. Inoltre, ha davanti a sé molti anni durante i quali potrebbero manifestarsi effetti tardivi.

Negli ultimi anni la ricerca sta valutando nuove possibili applicazioni, anche in tumori contro i quali non è ancora chiaro se l’adroterapia possa offrire dei vantaggi. Per esempio, sono in corso studi sul suo impiego contro alcuni tumori della prostata, della mammella e altre neoplasie nelle quali potrebbe essere utile ridurre l’irradiazione di organi vicini.

Per produrre fasci di protoni o ioni di carbonio servono infrastrutture altamente specializzate. I centri di adroterapia devono essere dotati di grandi acceleratori di particelle, sistemi per indirizzare il fascio e strumenti sofisticati per controllare con precisione la dose somministrata. Ciò fa sì che i costi di gestione di tali centri sia molto costoso. Probabilmente, anche per questo nel mondo esistono circa un centinaio di centri attivi in questo senso, ma altri sono in fase di realizzazione.

L’Italia è stata tra i Paesi pionieri in questo settore grazie al Centro nazionale di adroterapia oncologica (CNAO) di Pavia, uno dei pochi centri internazionali in grado di utilizzare anche ioni di carbonio. Inoltre, nel nostro Paese sono presenti il Centro di protonterapia di Trento e il centro CATANA di Catania.

La complessità tecnologica rappresenta però anche uno dei principali limiti. La costruzione e la gestione di questi impianti richiedono investimenti importanti e personale altamente specializzato. Inoltre, proprio perché il trattamento dipende dalla precisione con cui il fascio raggiunge il bersaglio, alcuni tumori localizzati in organi che si muovono durante la respirazione, come quelli del torace e dell’addome, richiedono tecniche particolarmente avanzate.

Per questi motivi l’adroterapia viene generalmente riservata a pazienti selezionati, nei quali il rapporto tra possibili benefici e complessità del trattamento è particolarmente favorevole.

La ricerca scientifica sta lavorando per rendere l’adroterapia ancora più efficace, accessibile, precisa e mirata.

Una delle prospettive più interessanti è rappresentata dalla FLASH radiotherapy, un approccio sperimentale che prevede la somministrazione della dose in tempi estremamente rapidi, nell’ordine di frazioni di secondo. Negli studi preclinici questa modalità sembra poter ridurre ulteriormente i danni ai tessuti sani mantenendo l’effetto sulle cellule tumorali. La sua applicazione clinica, anche con protoni, è però ancora in fase di studio.

Un altro settore in rapido sviluppo è quello dell’intelligenza artificiale, che potrebbe aiutare i medici nella pianificazione dei trattamenti, nell’identificazione più precisa del bersaglio da colpire e nell’adattamento della terapia ai cambiamenti del tumore e dell’anatomia del paziente durante il percorso di cura.

L’obiettivo della ricerca è arrivare a trattamenti sempre più precisi e mirati, capaci di colpire il tumore con la massima efficacia e il minimo impatto possibile sui tessuti sani. L’adroterapia rappresenta una delle strade più promettenti in questa direzione, anche se saranno necessari ulteriori studi per definire con precisione le sue potenzialità, e i suoi limiti, rispetto alle terapie già disponibili.