L’Università degli Studi di Catania e i Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN annunciano il completamento dell’installazione e del collaudo di un acceleratore lineare per Electron FLASH Therapy presso il CAPiR (Center for Advanced Preclinical in vivo Research) dell’Ateneo catanese. La macchina, prodotta dall’azienda italiana SIT, è tra le prime disponibili in Italia per la ricerca preclinica oncologica ed è già operativa all’interno di un centro di ricerca traslazionale integrata.

L’acquisizione dell’acceleratore è stata realizzata nell’ambito del progetto ANTHEM – AdvaNced Technologies for Human-centrEd Medicine, finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca attraverso il Piano Nazionale Complementare al PNRR. Il progetto coinvolge complessivamente 23 enti partner, dispone di 123 milioni di euro di finanziamento e vede impegnati oltre 250 ricercatrici e ricercatori in quattro Spoke tematici dedicati all’innovazione biomedica.

L’Università di Catania coordina lo Spoke 4, dedicato allo sviluppo di terapie oncologiche di nuova generazione, dalla FLASH Therapy alla Boron Neutron Capture Therapy, con il professor Giovanni Li Volti, ordinario di Biochimica e presidente del CAPiR, nel ruolo di Spoke Leader.

L’acquisizione è stata promossa e coordinata dalla professoressa Rosalba Parenti, ordinaria di Fisiologia presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e Biotecnologiche (BIOMETEC), delegata del rettore alla Ricerca per il settore Scienze della Vita e responsabile scientifica del Pilot 4.4 dello Spoke 4 del progetto ANTHEM.

Al raggiungimento del risultato ha contribuito un gruppo coordinato dal dottor Giacomo Cuttone, composto da ricercatrici e ricercatori INFN-LNS – Giada Petringa, Roberto Catalano e Giorgio Russo – e da specialisti in fisica medica dell’Azienda Ospedaliera Cannizzaro, Maria Gabriella Sabini e Annalisa Muscato.

La nuova frontiera della FLASH Therapy

La FLASH Therapy utilizza fasci di elettroni ad altissimo rateo di dose, fino a mille volte superiore rispetto alla radioterapia convenzionale, erogati in frazioni di secondo. Gli studi radiobiologici preclinici hanno evidenziato come questo approccio possa preservare in modo significativo i tessuti sani, mantenendo al tempo stesso l’efficacia terapeutica sul tumore e aprendo nuove prospettive nella lotta contro il cancro.

Il meccanismo biologico che determina tali effetti continua a essere oggetto di intensa ricerca internazionale. La disponibilità di un’infrastruttura preclinica dedicata rappresenta un elemento essenziale per favorire nuovi progressi scientifici.

Focus sul glioblastoma

Il primo ambito applicativo sul quale si concentreranno le attività dello Spoke 4 riguarda il glioblastoma, considerato il tumore cerebrale più aggressivo e tra quelli con minori possibilità terapeutiche disponibili.

I gruppi di ricerca stanno studiando in che modo la FLASH Therapy possa interagire con i meccanismi di adattamento metabolico responsabili della resistenza del glioblastoma alle terapie convenzionali, dalla chemioterapia alla radioterapia standard, combinando l’irradiazione FLASH con strategie mirate al metabolismo tumorale.

Modelli preclinici su zebrafish hanno già evidenziato alterazioni nel metabolismo del ferro e delle purine durante la progressione della malattia, aprendo prospettive concrete verso approcci terapeutici combinati e personalizzati.

Un sistema integrato per la ricerca multidisciplinare

Il sistema installato al CAPiR è completamente integrato con i laboratori di biologia, biologia molecolare e ricerca preclinica del Centro, dotato di piattaforme di imaging multimodale, stabulari autorizzati dal Ministero della Salute e laboratori specializzati.

Questa configurazione rappresenta una realtà unica nel panorama nazionale e consentirà uno studio sistematico e multidisciplinare dell’effetto FLASH attraverso modelli biologici avanzati.

Una collaborazione costruita negli anni

L’acquisizione dell’acceleratore FLASH non nasce da un singolo progetto ma da una collaborazione scientifica avviata nel 2017 tra l’Università di Catania, l’Azienda Ospedaliera per l’Emergenza Cannizzaro, l’Istituto di Bioimmagini e Sistemi Biologici Complessi del CNR (CNR-IBSBC) e i Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN.

La piattaforma scientifica e tecnologica sviluppata nel tempo si conferma oggi competitiva sia a livello nazionale sia internazionale, supportando la validazione e lo sviluppo di nuovi approcci terapeutici nell’ambito dell’oncologia, della neurologia e della medicina personalizzata.

Verso l’ultra FLASH con I-Luce

Nell’ambito dello stesso Pilot 4.4 del progetto ANTHEM, sarà presto disponibile ai Laboratori Nazionali del Sud il sistema di accelerazione basato su laser ad alta potenza I-Luce, che permetterà di operare in modalità ultra FLASH con fasci di elettroni a intensità ancora più elevate.

L’obiettivo è consolidare il ruolo di Catania e della Sicilia come polo di riferimento nazionale ed europeo nello sviluppo di nuovi strumenti per il trattamento dei tumori, grazie all’integrazione tra ricerca di base, ricerca preclinica e applicazione clinica.

Le dichiarazioni

«Questo risultato rafforza concretamente la capacità dell’Università di Catania di fare ricerca biomedica di frontiera», afferma Giovanni Li Volti, presidente del CAPiR. «Disporre di questa tecnologia all’interno di un centro preclinico integrato come il CAPiR ci mette nelle condizioni di avviare studi che fino a ieri richiedevano di andare altrove, con ricadute che nel medio periodo potranno riguardare i protocolli di cura dei pazienti oncologici».

«La FLASH Therapy apre scenari scientifici che nella ricerca traslazionale erano finora difficilmente accessibili», aggiunge Rosalba Parenti. «Poter lavorare su questa tecnologia in un ambiente come il CAPiR, con piattaforme di imaging, stabulari e una rete di partner già attiva, significa avere le condizioni ideali per produrre risultati scientificamente rigorosi e clinicamente rilevanti. La forte interdisciplinarità tra competenze biologiche, mediche, fisiche e tecnologiche rappresenta la chiave per affrontare le grandi sfide della medicina contemporanea e generare innovazione con ricadute concrete sulla salute e sulla società».

«I Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN portano in questo progetto una competenza consolidata nella fisica applicata alla medicina», sottolinea Giacomo Cuttone, coordinatore del gruppo di ricerca. «La collaborazione con il CAPiR dimostra che l’unione tra fisica fondamentale e ricerca biomedica preclinica produce risultati che nessuna delle due discipline potrebbe raggiungere singolarmente. E con I-Luce siamo pronti a spingerci ancora oltre».