Progetti di ricerca e formazione

Fin dalla sua costituzione CNAO si è impegnato a prendere parte a progetti di ricerca e di formazione nazionali e internazionali.

Nel 2002 è stata creata la piattaforma ENLIGHT (European Network for Light Ion Hadron Therapy), un network di oltre 300 membri facenti di parte di 20 Paesi Europei. Lo scopo per cui è stato creato questo network è mettere in relazione professionisti che, pur avendo specializzazioni diverse (clinici, fisici, biologi, ingegneri), sono accomunati da esperienze e interessi nelle terapie che prevedono l’uso di particelle.

Tra i progetti della piattaforma ENLIGHT, 2 sono quelli a cui ha preso parte CNAO:

  1. PARTNER (Particle Training Network for European Radiotherapy)
  2. ULICE ( Union of Light Ion Centres in Europe)

A questi si aggiungono i progetti Horizon 2020:

  1.  MEDICIS – PROMED
  2. OMA (Optimization of Medical Accelerators)

In entrambi i progetti CNAO svolge un ruolo attivo di promotore.
Infine, CNAO è promotore di un progetto di sviluppo operativo regionale: OTERO

Progetto PARTNER

Il progetto, partito nel 2008 per una durata di 4 anni, è stato costituito con la finalità di svolgere ricerche sulle terapie ioniche e migliorare la formazione dei professionisti convolti nell’emergente ascesa dell’adroterapia.

L’obiettivo del progetto era rappresentato dalla formazione di ricercatori volti a migliorare l’efficienza della terapia con ioni per il trattamento del cancro mediante uno scambio culturale tra i paesi membri.
CNAO, in qualità di aderente al progetto, ha ospitato 2 radioterapisti provenienti dall’India e da Singapore e un fisico proveniente dalla Colombia.

In particolare, i radioterapisti si sono occupati degli aspetti clinici dell’adroterapia, dell’identificazione di nuovi studi clinici e di individuare nuove potenziali indicazioni dell’adroterapia sulla base dei dati epidemiologici.

Il fisico è stato coinvolto nella progettazione di un innovativo gantry per gli ioni carbonio in collaborazione con il gruppo di ULICE.

Progetto ULICE

Partito nel 2009 con una durata complessiva di 4 anni, il progetto, coordinato da CNAO, è stato costituito da 20 primari centri di ricerca europei per rispondere alla necessità di un maggiore accesso alle strutture di adroterapia per ricerche sulle terapie con particelle.

Il progetto era basato su tre pilastri:

  1. attività di ricerca congiunta - focalizzata sullo sviluppo di nuovi strumenti e protocolli: la progettazione di un gantry, miglioramento della somministrazione della dose in 4D, piano di cura adattivo, meccanismi di selezione dei pazienti in tutta la Comunità Europea e lo sviluppo di un database di specifici tumori che possono essere trattati al meglio utilizzando gli ioni carbonio.
  2. Networking – migliorare la collaborazione tra le strutture e le comunità di ricerca che intendono lavorare con i centri di ricerca.
  3. Accesso transnazionale – grazie a programmi di sperimentazione clinica per consentire ai ricercatori di accedere alle strutture ed eseguire sperimentazioni.

L’obiettivo era quello di “aprire” i centri di adroterapia attivi in Europa alla comunità scientifica, mettendo loro a disposizione risorse e strutture al fine di diffondere una tecnica innovativa per il trattamento dei tumori.

Oltre al coordinamento generale, il CNAO è stato responsabile del coordinamento della ricerca e dello sviluppo di un gantry innovativo per ioni, della sensibilizzazione e dell'informazione delle autorità locali ed europee in materia di adroterapia, della definizione di procedure per la standardizzazione dei protocolli che facilitano l'accesso agli impianti di adroterapia e al confronto dei risultati della ricerca.

Per maggiori dettagli sui progetti si rimanda al sito http://enlight.web.cern.ch/

Nell’ambito del programma europeo Horizon 2020, finalizzato alla ricerca e all’innovazione, CNAO è beneficiario di due progetti.

Progetto MEDICIS-PROMED (coordinatore del progetto: CERN di Ginevra)

Il progetto, partito nel 2015 e con una durata di 4 anni, ha come obiettivo quello di formare una nuova generazione di 15 scienziati imprenditoriali in grado di diffondere le diverse competenze tra istituti privati e ospedalieri con lo scopo di commercializzare rapidamente nuove attrezzature e radio farmaci per il trattamento di patologie oncologiche.

Lo scopo principale di questo progetto è fornire una vasta gamma di radioisotopi, alcuni dei quali possono essere prodotti solo al CERN, destinati ad applicazioni in ospedali e centri di ricerca europei, oppure per eseguire trattamenti di adroterapia utilizzando la PET imaging con ioni carbonio. I radioisotopi sono già ampiamente utilizzati dalla comunità medica per l'imaging, la diagnosi e la radioterapia. Tuttavia, molti non combinano le proprietà fisiche e chimiche più appropriate e, in alcuni casi, un diverso tipo di radiazione potrebbe essere più adatto.

A partire dal novembre 2015 un fisico Coreano è stato reclutato al CNAO per occuparsi di una ricerca avente come obiettivo il trattamento di adroterapia personalizzata con 11C PET.

Progetto OMA (coordinatore del progetto: Università di Liverpool)

Il progetto è partito nel 2016, ha una durata di 4 anni, è coordinato dall’Università di Liverpool e CNAO è uno dei 14 beneficiari.

Il progetto unisce università, centri di ricerca, strutture che dispongono di fasci di ioni ai partner industriali con l’obiettivo di formare di 15 giovani ricercatori nell’ambito delle maggiori sfide riguardanti i centri di trattamento con fasci di particelle, in riferimento sia allo sviluppo di tecnologie avanzate sia all’applicazione di tecniche innovative di imaging.

Nell’ambito di questo progetto sono stati attivati 2 programmi di ricerca e formazione e i due studenti, inclusi nel programma di dottorato dell’Università di Pavia, Dipartimento di Bioingegneria, stanno ottenendo i primi risultati delle loro attività di ricerca presso CNAO, in particolare per il tracciamento del tumore in 4D e per lo sviluppo di un sistema di scambio dati in un acceleratore di ioni per uso medico.

Progetto OTERO

Progetto promosso da CNAO in collaborazione con INFN della durata di 20 mesi e attivato nel marzo 2017.

OTERO ha come obiettivo la realizzazione di un prototipo di sequenziatore, che verrà realizzato, testato a banco, installato e verificato sulla linea di fascio sperimentale e consentirà di ridurre i tempi di erogazione del fascio adroterapico e della dose fisica. Contestualmente la sincronizzazione della trasmissione di informazioni ridurrà i tempi morti tra un trattamento e il successivo e, altresì, garantirà la possibilità di erogare fascio nella sala sperimentale (attraverso la linea di fascio dedicata). La disponibilità di una linea di fascio per la ricerca, implementata del nuovo sequenziatore, consentirà ai ricercatori italiani e stranieri di poter irraggiare campioni cellulari, tessuti, piccoli animali, schede di elettronica, nuovi tipi di rivelatori per la fisica delle particelle, per l’adroterapia, per il monitoraggio on line della distribuzione di dose, per i dispositivi di misura per l’imaging con adroni.

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