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  PSIHO EXPERIMENT, RESPONSIBLE: Gianrossano Giannini    

Parallelamente a queste attività è iniziata una prima fase di contatti industriali indirizzata ai possibili utilizzatori e alle ditte produttrici di Linac (Elekta, Varian e Sordina).
In particolare la ditta Sordina spa ha confermato il proprio forte interesse nella realizzazione di un acceleratore dedicato alla foto-produzione di neutroni tramite il foto convertitore PhoNeS, per l’implementazione della Boron Neutron Capture Therapy (BNCT).

Inoltre la ditta RadTech srl di Milano si è dichiarata disponibile a promuovere e a far conoscere presso i centri ospedalieri il funzionamento e le potenzialità della facility, e un possibile utilizzo del fotoconvertitore sugli acceleratori ospedalieri già esistenti.

Ci sono anche già state delle dichiarazioni di interesse da parte di gruppi di ricerca internazionali (Università di Essen, Università di Mainz e JRC di Petten). Il gruppo BNCT dell’Università di Mainz si è dichiarato fortemente interessato ad installare una facility simile presso un loro ospedale. Successivamente ricercatori del gruppo BNCT di Mainz verranno a Torino per seguire una dimostrazione pratica sia della parte medico-chirurgica (perfusione ex-vivo di lobi polmonari) sia delle procedure di irraggiamento con PhoNeS.

Inoltre, siamo stati contattati da ricercatori del GSI, interessati alla ricerca riguardante la produzione di neutroni da acceleratori lineari medicali e le relative tecniche spettrometriche e dosimetriche. Un simile interesse è stato espresso anche da gruppi di ricerca dal Dipartimento di Fisica e Tecnica dell’ Università di Bergen, in Norvegia.

La Fondazione ISI ha erogato una Borsa di Ricerca Applicata, cofinanziata dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Torino (CRT) e dall’AOU San Luigi Gonzaga di Orbassano, sotto la supervisione scientifica dell’INFN, specificatamente dedicata al progetto PSIHO, sia per le applicazioni della facility LINAC + PhoNeS-XL in ambito BNCT, sia per applicazioni in ambito medico-biologico (colture cellulari esposte a radiazione n,X,n+X) e industriale (campo spaziale, dei beni culturali, fisica dei materiali).
Sono anche stati ottenuti risultati dall'irraggiamento di alcuni campioni in vitro
di cellule di diversi tipi di linfoma umano utilizzando la configurazione ridotta di PhoNeS, presso l'Ospedale Maggiore di Trieste e PhoNeS completo presso l'Ospedale Santa Maria della Misericordia di Udine.
Lo scopo del lavoro è stato quello di analizzare la mortalità delle cellule in cui è presente il boro, confrontando i risultati con quelle cellule che invece non lo presentano; uno degli aspetti di maggior interesse è l'attenzione che si è prestata ai meccanismi di selettività delle cellule neoplastiche mediante l'utilizzo di nanoparticelle polimeriche come carrier per la BPA (borofenilalanina).
Le nanoparticelle infatti vengono sempre più spesso utilizzate in applicazione mediche come sistemi di veicolazione di principi attivi particolarmente citotossici o con rilevanti problemi farmacocinetici. La BPA è risultata, da studi clinici condotti negli ultimi decenni, la miglior molecola carrier del boro per trattamenti di BNCT, sia per la sua bassa tossicità che per la sua efficacia.


 GOALS OF PSIHO EXPERIMENT  
L'INFN di Torino in collaborazione con la sezione INFN di Trieste ha in corso una ricerca volta allo sviluppo di una sorgente di neutroni innovativa da applicare in ambito ospedaliero per lo studio della risposta alla BNCT (Boron Neutron Capture Therapy) di campioni biologici provenienti da neoplasie maligne del polmone; a questa tematica si è aggiunto recentemente lo studio dell' applicazione della BNCT al trattamento sindromi linfoproliferative croniche. Il progetto PSIHO si inserisce nell'ambito della ricerca di sorgenti ospedaliere per BNCT alternative all'uso dei reattori nucleari di ricerca, che costituiscono ad oggi l'unica facility in grado di fornire spettro e intensità di neutroni adatti per applicazioni BNCT. Importanti risultati sono stati raggiunti in precedenti esperimenti INFN: PhoNeS, NOE e NOE2, duranti i quali sono stati condotti importanti test in ambito ospedaliero su campioni biologici umani di adenocarcinoma del polmone nell'ambito di una collaborazione con l'AOU San Luigi Gonzaga di Orbassano, Torino.

A tale scopo è stato messo a punto da parte della componente medico-chirurgica un innovativo metodo di perfusione ex-vivo di BPA di lobi polmonari umani affetti da adenocarcinoma o mesotelioma; i lobi sono prelevati da pazienti operati secondo il "gold standard", previo consenso informato. La sperimentazione è stata condotta in collaborazione con il dipartimento di Chirurgia Toracica comprendente un gruppo di chirurghi, anatomopatologi, oncologi, perfusionisti diretti dal prof. Piero Borasio. A tal fine è stato utilizzato il prototipo trasportabile e di facile installazione (PhoNeS Bianco) caratterizzato da un flusso di neutroni termici di oltre 1E7 cm-2s-1 per un tempo di irradiazione totale di circa 3 ore (fluenza totale neutronica 1E11 cm-2).

In particolare, l'esperimento PSIHO si propone di realizzare una facility permanentemente installata all'interno del reparto di Radioterapia dell' ospedale AOU San Luigi Gonzaga di Orbassano costituita da un acceleratore ELEKTA (18MV) corredato da un prototipo ottimizzato (PhoNeS-XL) del foto convertitore PhoNeS. Nell'ambito del progetto l'AOU San Luigi Gonzaga mette a disposizione un bunker di recentissima costruzione per l'installazione permanente del LINAC da 18 MV, dedicato alla sperimentazione preclinica nel campo della BNCT su varie patologie tumorali, in collaborazione con l'INFN di Torino e Trieste. Il flusso neutronico previsto è maggiore di oltre un ordine di grandezza a quello ottenuto con il prototipo trasportabile (1.5E08 cm-2).

 

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F.M. F.E.