Riuscire a leggere la 'firma' di un tumore per sapere, in anticipo, quali pazienti risponderanno positivamente alla radioterapia convenzionale e quali invece, pur affetti dalla stessa neoplasia, andranno incontro a 'radio-resistenza', indirizzando precocemente questi ultimi a trattamenti radioterapici alternativi, come l'adroterapia con ioni carbonio. È questo, in sintesi, l'obiettivo del progetto di ricerca Hi-Roc (Targeting hypoxia with heavy ions to gain control of radioresistant cancers) avviato in questi giorni sotto il coordinamento del Centro nazionale di adroterapia oncologica (Cnao) di Pavia. Lo studio, che vedrà coinvolti anche Istituto nazionale dei tumori, Politecnico di Milano, Heidelberg University Hospital Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum, Neolys, Luxembourg Institute of Health e Maastricht University, si è aggiudicato un bando promosso dal Partenariato europeo per la Medicina personalizzata (Ep PerMed) e sarà sostenuto, in Italia, da un finanziamento di quasi 500mila euro messo a disposizione da Fondazione regionale per la ricerca biomedica (Frrb).
"La nostra indagine si concentrerà sull’individuazione di un biomarcatore globale di ipossia, ovvero la carenza di ossigeno nelle cellule neoplastiche e nel microambiente tumorale", spiega Ester Orlandi, responsabile Dipartimento clinico Cnao, ricercatrice università di Pavia e coordinatrice del progetto. "L'ipossia determina resistenza alla radioterapia convenzionale con fotoni ed è, pertanto, causa di fallimento terapeutico; limita, invece, in misura molto minore l'efficacia della radioterapia con particelle pesanti, in particolare gli ioni carbonio. Gli attuali protocolli per la scelta del tipo di radiazione da impiegare (fotoni o ioni carbonio) si basano solo su fattori quali lo stadio del tumore e il tipo istologico e non su caratteristiche biologiche, come l'ipossia. Ciò è dovuto soprattutto alla mancanza di un biomarcatore specifico di ipossia, non invasivo, che sia in grado di selezionare i pazienti alla miglior terapia".
L'obiettivo di Hi-Roc, dunque, "è proprio quello di definire tutta una serie di fattori che, insieme, compongano la 'signature', cioè la firma multimodale del tumore, in grado di rilevarne l'ipossia a livello di singolo individuo", continua Orlandi. "Una parte del progetto analizzerà dati clinici, biologici e radiologici di circa 200 pazienti già trattati con radioterapia convenzionale, in accordo agli standard esistenti e di cui sono noti i risultati clinici. Verranno analizzati dati provenienti dall'imaging e da liquidi biologici per identificare il set di parametri che concorreranno a definire la firma di ipossia. I pazienti, pertanto, saranno classificati come favorevoli o non favorevoli in base al loro outcome e al valore numerico della firma di ipossia definita".
"Poi, nello studio pilota Hyperion - illustra Orlandi - la firma multimodale sarà testata in associazione a una firma di ipossia radiologica recentemente individuata e, in base a essa, i pazienti saranno trattati con radioterapia convenzionale o con un trattamento che includa ioni carbonio. Questo studio può rappresentare un primo passo verso una radioterapia personalizzata e di precisione”.
"Tra gli obiettivi primari del lavoro - conclude - c'è anche quello di sviluppare un prototipo di dispositivo medico in vitro per la quantificazione del biomarcatore di ipossia. Il progetto, inoltre, prevede l'impiego di tecnologie innovative per studiare i meccanismi molecolari dell'ipossia, lo sviluppo di una piattaforma computazionale per testare ioni pesanti su tumori ipossici e l'uso di modelli 'digital twins' per la radioterapia personalizzata. Questo è possibile grazie alla collaborazione con prestigiosi istituti oncologici e di ricerca, italiani ed europei, e al supporto di Frrb che da sempre promuove studi finalizzati a una concreta applicazione della medicina personalizzata", conclude la professoressa Orlandi.
"Siamo molto fieri di finanziare il progetto Hi-Roc, frutto di una collaborazione internazionale e coordinato dalla professoressa Ester Orlandi del Cnao, realtà di eccellenza in ambito lombardo - commenta Andrea Donnini, presidente del Consiglio di amministrazione della Frrb. "In vista dei prossimi anni, siamo convinti che il progetto porterà a grandissimi risultati nell'area della ricerca oncologica. A livello prettamente economico, investiremo quasi mezzo milione di euro al fine di sostenere i professionisti e gli enti coinvolti".
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