Quando si parla di acceleratori di particelle, è impossibile non pensare al Large Hadron Collider del Cern di Ginevra. Non tutti però sanno che questa tecnologia ha anche campi di applicazione ben lontani dalla fisica teorica. Uno di questi è la cura dei tumori solidi.
Al Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (Cnao) di Pavia, in un bunker seminterrato in cemento armato, è in fase di prova un acceleratore di particelle di 77 metri di circonferenza. Ma questa volta il bosone di Higgs non c’entra: i fasci di protoni e ioni carbonio che verranno prodotti dalla macchina serviranno a neutralizzare tessuti tumorali, con una precisione a dir poco chirurgica.
Per carpire i segreti di questa tecnologia d’avanguardia siamo andati a parlare con uno dei giovani che lavorano nel bunker. Michele Caldara ha 32 anni, è ingegnere elettronico e lavora nel gruppo di Diagnostica di Fascio. Il suo compito è sviluppare sistemi per misurare il fascio di particelle lungo il suo tragitto.
W: Cosa si intende per adroterapia oncologica e come funziona?
MC: Tecnicamente è una terapia che si avvale dell’utilizzo di adroni, ovvero particelle subatomiche con elevata forza nucleare. Il nostro acceleratore crea fasci di protoni (H+) e ioni carbonio (C6+) che possono essere usati per distruggere tessuti tumorali in profondità con un grado di precisione inferiore al millimetro e senza ledere i tessuti sani. Praticamente il fascio attraversa la pelle e va a raggiungere il punto in cui è localizzato il tumore, concentrando lì la sua carica distruttiva. I tessuti che vengono prima, non vengono danneggiati.
W: Com’è possibile ciò?
MC: Si basa tutto sul principio del picco di Bragg, una proprietà tipica degli adroni. Quando questi ioni attraversano la materia, interagiscono con essa e vengono man mano frenati. Tuttavia, un fascio come il nostro penetra a una velocità tale (2/3 circa quella della luce) che le particelle non fanno in tempo a danneggiare i tessuti. L’effetto distruttivo si concentra così al momento del loro arresto che può essere stabilito modulando l’energia del fascio.
W: Quali tumori sarà possibile curare con questa tecnologia?
MC: Principalmente quelli vicini ad organi critici, come la testa, la spina dorsale e i tumori localizzati nei polmoni e nel fegato. In Italia, a Catania, c’è un centro che si occupa del melanoma dell’occhio, però usando un ciclotrone (macchina più piccola, che sfrutta solo protoni e ad energie più basse) che è adatto a un tumore molto superficiale come il melanoma. Noi invece abbiamo un sincrotrone, una macchina più complicata e più versatile che sfrutta ioni idrogeno e carbonio ed è utile per il trattamento di tumori profondi.
W: La adroterapia richiede macchinari (come il sincrotrone) molto più grandi e costose rispetto alla tecnologia oggi in uso. Quali sono i vantaggi?
MC: La radioterapia convenzionale sfrutta fasci di elettroni, che richiedono macchinari meno impegnativi. Il fascio creato da un sincrotrone invece è molto più preciso. Non solo si riescono ad uccidere selettivamente le cellule tumorali, ma si può anche scegliere a che profondità agire senza danneggiare il tessuto superficiale. Negli acceleratori di elettroni usati in ambito ospedaliero invece il picco di energia si ha al momento di entrata, a contatto con la pelle. Il che crea non pochi effetti collaterali. Inoltre il carbonio 6+ può trattare tumori radioresistenti.
W: Quanto dovremo aspettare perché il centro di terapia sia attivo e funzionante?
MC: Siamo ancora nella fase di prova della macchina. L’installazione dovrebbe essere completata entro l’anno, i trattamenti potrebbero iniziare già nel 2010. Il Cnao sarà il primo ospedale costruito appositamente per la cura dei tumori mediante adroterapia, funzionerà in regime ambulatoriale e sarà attivo un reparto di imaging medico con TAC, PET e RM per una perfetta identificazione del volume tumorale.
W: Per concludere, qualche parola sul LHC di Ginevra e i recenti timori di un nuovo big bang.
MC: Simili fobie nascono da una mancanza di informazione, bisogna sapere che noi usiamo energie i cui aspetti sono noti ormai da 50 anni. Certo, ci sono questioni di radioprotezione di cui bisogna tener conto, ma sono tutte conosciute e classificate a livello legislativo. L’acceleratore LHC del Cern raggiungerà livelli di energia che non sono mai state raggiunte prima. Ma il pericolo, davvero, è inesistente.
W: Possiamo stare tranquilli, quindi?
MC: Dobbiamo.
Fonte: Wired
