Un consorzio internazionale guidato dal CNAO di Pavia punta a decifrare l’ipossia tumorale per orientare le terapie con ioni carbonio
Leggere la “firma biologica” di un tumore per predire l’efficacia della radioterapia e personalizzare il trattamento oncologico.
È l’obiettivo di Hi-ROC (Targeting Hypoxia with heavy ions to gain control of RadiOresistant Cancers), un ambizioso progetto di ricerca europeo coordinato dal Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica (CNAO) di Pavia. Il progetto si propone di individuare un biomarcatore globale dell’ipossia tumorale, condizione che rende molti tumori resistenti alla radioterapia convenzionale, aprendo la strada a trattamenti alternativi come l’adroterapia con ioni carbonio.
Hi-ROC ha ottenuto un prestigioso finanziamento europeo attraverso il Partenariato Europeo per la Medicina Personalizzata (EP PerMed), e in Italia sarà sostenuto da quasi 500mila euro messi a disposizione dalla Fondazione Regionale per la Ricerca Biomedica (FRRB).
L’ipossia tumorale: chiave per una radioterapia di precisione
“L’ipossia – cioè la carenza di ossigeno nelle cellule tumorali e nel microambiente circostante – è uno dei principali fattori di resistenza alla radioterapia convenzionale basata su fotoni”, spiega Ester Orlandi, responsabile del Dipartimento Clinico del CNAO e coordinatrice del progetto, nonché docente all’Università di Pavia.
“Al contrario, l’adroterapia con ioni carbonio è molto più efficace anche in condizioni di ipossia. Tuttavia, oggi la scelta tra fotoni e ioni si basa solo su criteri clinici e istologici, non su caratteristiche biologiche come l’ipossia, proprio per la mancanza di un biomarcatore specifico, non invasivo e affidabile.”
La “signature” del tumore per predire la risposta alla terapia
Il progetto Hi-ROC mira a identificare una firma multimodale dell’ipossia – la cosiddetta “signature” – attraverso l’analisi integrata di dati clinici, biologici, radiologici e di imaging avanzato. Lo studio analizzerà retrospettivamente i dati di 200 pazienti oncologici già trattati con radioterapia, i cui risultati clinici sono ben documentati.
“Saranno esaminati parametri derivati da liquidi biologici e imaging radiologico per classificare i pazienti in base alla loro risposta terapeutica e al grado di ipossia. Questo permetterà di costruire un modello predittivo da applicare in futuro”, aggiunge Orlandi.
Dallo studio HYPERION al digital twin: le tecnologie al servizio della personalizzazione
Una volta identificata la firma dell’ipossia, essa verrà validata nello studio pilota HYPERION, dove sarà combinata con una recente firma radiologica per guidare la scelta tra radioterapia convenzionale e adroterapia con ioni carbonio. Il progetto prevede inoltre:
- Sviluppo di un prototipo in vitro per quantificare il biomarcatore di ipossia;
- Tecnologie molecolari avanzate per studiare i meccanismi alla base dell’ipossia;
- Piattaforme computazionali per testare il comportamento dei tumori ipossici trattati con ioni pesanti;
- Modelli digital twin per simulare trattamenti radioterapici personalizzati.
Un consorzio europeo di eccellenza
Il progetto Hi-ROC coinvolge una rete internazionale composta da partner di altissimo profilo, tra cui:
- Istituto Nazionale dei Tumori
- Politecnico di Milano
- Heidelberger Ionenstrahl-Therapiezentrum (HIT), Università di Heidelberg
- Neolys
- Luxembourg Institute of Health
- Università di Maastricht
“Grazie al sostegno della FRRB e alla collaborazione con i più importanti istituti di ricerca oncologica in Europa, il progetto Hi-ROC rappresenta un passo concreto verso una radioterapia veramente personalizzata, fondata su evidenze biologiche e strumenti tecnologici di nuova generazione”, conclude Orlandi.
