Biophysical properties of novel light and heavy ions for hadrontherapy
Responsabile Locale: Claudio Verona; Responabile Nazionale: Lorenzo Manti (NA).
BIOHOT mira a fornire una caratterizzazione biofisica completa dei fasci clinici di ioni di elio, che stanno emergendo come un’opzione promettente nella terapia con particelle. Gli ioni di elio presentano proprietà fisiche e radiobiologiche intermedie tra quelle dei protoni e degli ioni di carbonio, combinando una migliore conformità della dose e una maggiore efficacia biologica rispetto ai protoni, con una minore frammentazione rispetto agli ioni più pesanti. Inoltre, si prevede che gli ioni di ossigeno offrano un potenziale terapeutico ancora maggiore, in particolare per il trattamento di tumori ipossici, per i quali le terapie convenzionali risultano meno efficaci.
All’interno di BIOHOT, tutte le misurazioni sperimentali saranno effettuate presso l’Heidelberg Ion Therapy Center (HIT) utilizzando fasci clinici di particelle α. Studi radiobiologici su linee cellulari di osteosarcoma e cancro pancreatico valuteranno diversi parametri, tra cui la sopravvivenza clonogenica per la stima del RBE, l’apoptosi per quantificare la morte cellulare, la formazione di foci γ-H2AX per valutare l’efficienza della riparazione del DNA e la capacità di migrazione per esplorare i potenziali effetti sul comportamento metastatico. Questi dati biologici alimenteranno il modello BIANCA (BIophysical ANalysis of Cell death and chromosome Aberrations), che utilizza curve di sopravvivenza ai fotoni e dati sulle aberrazioni cromosomiche per prevedere la morte cellulare e i danni subletali indotti dagli ioni. Parallelamente, gli spettri microdosimetrici acquisiti sperimentalmente saranno utilizzati come input per il Microdosimetric Kinetic Model (MKM), permettendo di correlare direttamente le caratteristiche fisiche dei fasci di elio con la loro efficacia biologica.
Attraverso questo approccio integrato, BIOHOT fornirà dati cruciali a supporto della validazione clinica e dell’ottimizzazione della terapia con ioni di elio, contribuendo alla sua implementazione sicura ed efficace nel trattamento del cancro.
Bibliografia: