Linee di ricerca 3

Linea di ricerca n. 3 : Innovazione nelle alte tecnologie in Oncologia: applicazione e integrazione di nuove strategie diagnostico/terapeutiche in Radiologia, Medicina Nucleare e Radioterapia

Responsabili: Cammarota Aldo, Fusco Vincenzo, Storto Giovanni

Descrizione: Radiologia. L'utilizzo in risonanza magnetica di scanner ad elevato campo magnetico (3T) per l'imaging (MRI) e la spettroscopia (MRS) in vivo, specie se integrato da studi funzionali di diffusion-weighted imaging (DWI) e di perfusione, permette di aumentare il rapporto segnale/rumore grazie ad una più alta  ntensità del segnale stesso. Utilizzando tali tecniche, sono stati ad oggi maggiormente studiati, in ambito oncologico, il distretto prostatico e quello cerebrale. Nel primo caso è stata verificata l'utilità diagnostica  elle sequenze spettroscopiche e di quelle di diffusione nella valutazione e nella differenziazione del tessuto  rostatico sano e di quello patologico. Nel caso dell'encefalo, è stata in particolare utilizzata la spettroscopia protonica nella differenziazione tra metastasi cerebrali e gliomi sulla base delle differenze dei rapporti tra  etaboliti della regione intratumorale e peritumorale. Gli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (High-Intensity Focused Ultrasound, HIFU) vengono erogati per distruggere il tessuto neoplastico tramite ipertermia. La  ecnica HIFU è una procedura ad alta precisione appartenente alle modalità dell'ultrasonografia, da cui si distingue per le temperature più elevate raggiunte in breve tempo. Gli ultrasuoni permettono l'ablazione icura dei tessuti, in quanto possono essere precisamente messi a fuoco su un volume predeterminato ben definito (volume focale) e attraversarlo senza causare nessuna deviazione, rendendo così possibile la  istruzione selettiva per necrosi in tale posizione. L'HIFU è attualmente approvato dalla FDA per il trattamento dei fibromi uterini. Viene inoltre usato, in alcuni centri, per il trattamento del cancro alla prostata. Medicina Nucleare. Appare oggi sempre più rilevante, in oncologia, la necessità di valutare, quanto prima possibile, l'efficacia e la rilevanza clinica delle nuove strategie terapeutiche e, in particolare, degli effetti dei nuovi farmaci con target molecolare, una volta che essi siano stati introdotti in un regime di trattamento. È infatti essenziale identificare precocemente i pazienti che non rispondano, per evitare trattamenti inefficaci e dannosi effetti collaterali. Procedure di imaging anatomico come l'ultrasonografia, la TAC e la RMN sono
comunemente usate per seguire nel tempo le dimensioni tumorali e per determinare il grado di risposta. Approcci integrati morfofunzionali, come la PET/CT (ma anche la SPECT/CT) sono stati successivamente accreditati come un valido presidio diagnostico per una più accurata definizione della risposta al trattamento dei tumori solidi e nelle emolinfopatie. Numerosi studi, infatti, hanno mostrato come la terapia  tineoplastica induca un cambiamento dell'avidità del tumore per i vari traccianti e che tale variazione correla con la sopravvivenza dei pazienti. A tal proposito, vi è tuttavia necessità di criteri di valutazione condivisi.  stremamente interessante appare inoltre la possibilità di studiare correlazioni tra espressione di markers molecolari e nuovi traccianti metabolici, col fine ultimo di definire associazioni critiche per l'outcome clinico.

Radioterapia.
La radioterapia stereotassica consente di erogare dosi elevate di radiazione (in una o più sedute) ad un bersaglio di dimensione limitata e, contemporaneamente, di limitare l'esposizione dei tessuti sani  ircostanti. La precisione della metodica presuppone una elevata disponibilità di moderne attrezzature di diagnostica radiologica per l'identificazione del bersaglio stesso, una particolare accuratezza nel  osizionamento del paziente ed una elevata qualità nel trasferimento del trattamento dalla fase di   postazione e di calcolo a quella di esecuzione. Per affrontare con scopi applicativi lo studio dell'interazione tra sistemi biologici complessi e radiazione, è necessario conoscere il nesso di causalità e i rapporti  uantitativi che intercorrono tra i molteplici fattori coinvolti. In particolare, la recente diffusione delle terapie molecolari mirate, i progressi della genomica delle neoplasie e le informazioni provenienti dal moderno imaging di tipo metabolico, morfologico e funzionale proveniente dalla medicina nucleare, hanno condotto a nuovi obiettivi nella previsione di risposta alla radioterapia. I primi risultati sono molto incoraggianti e  uggeriscono la necessità di un approccio organico, integrato e sistematico all'attività di ricerca traslazionale in campo radiobiologico, utile a prevedere, con la migliore approssimazione possibile, la risposta che ci si può attendere da un sistema biologico in conseguenza di una sua esposizione alla radiazione. Le potenzialità di questa integrazione sono enormi e hanno aperto la strada a nuovi protocolli di trattamento basati sulle moderne conoscenze in materia di radiobiologia che permettono di gestire anche le variazioni della morfologia tumorale e della dose di radiazione da erogare durante il ciclo di trattamento radioterapico (adaptive radiotherapy), attraverso una modalità definita "teragnostica".

Obiettivi:

  • Ampliare e validare l'utilizzo delle nuove tecniche di DWI e MRS nei seguenti settori:
    a) malattia metastatica da tumore gastrico (peritoneo e linfonodi);
    b) identificazione e differenziazione delle lesioni mammarie e della patologia tumorale del fegato;
    d) risposta aitrattamenti chemioterapici;
    e) valutazione degli effetti metabolici dei trattamenti radioterapici stereotassici.
  • Estensione e validazione dell'utilizzo dell' HIFU in associazione con terapie farmacologiche al fine di ottimizzare il drug-delivery locale e per il trattamento di:
    a) fibromi uterini;
    b) iperplasia prostatica;
    c) lesioni ossee primitive o metastatiche;
    d) tumore della mammella;
    e) sarcomi.
  • Valutazione e validazione di nuove applicazioni della PET:
    a) impatto della quantizzazione volumetrica non convenzionale nello staging, nella valutazione prognostica e nel therapy assessment dei tumori del colon; b) ruolo del summed MTV vs SUV max nella
    stratificazione del rischio prognostico nei linfomi e nelle neoplasie della sfera genitale femminile;
    c) implementazione di SPECT/CT e PET/RM nello staging e nel management di pazienti con microcarcinoma tiroideo con valori persistentemente elevati di marcatori tumorali;
    d) ruolo nei pazienti con sindrome dolorosa da interessamento osseo;
    e) valutazione dell'avidità del tessuto neoplastico verso traccianti come FluoroMiso e Fluorotimidina, marcatori di ipossia e replicazione cellulare e dell¿impatto prognostico di nuovi parametri metabolici (metabolic tumor volume e tumor lesion glicolysis);
    f) contributo per lo sviluppo di linee guida standardizzate.
  • Ottimizzazione del target e definizione dinamica delle dosi di radiazione da erogare durante i trattamenti radioterapici, anche combinati con farmaci chemioterapici e/o a bersaglio molecolare, con valutazione dell'appropriatezza/efficacia e la ricerca di possibili relazioni causali tra fattori molecolari, imaging multimodale ed effetto del trattamento radiante.

Indicatore:

  • Arruolamento di un adeguato numero di pazienti per ciascuna tipologia di progetto.
  • Numero di articoli pubblicati su riviste internazionali con impact factor, in particolare con Autori dell'Istituto in posizione di rilievo.
  • Elaborazione di PDTA e di criteri di valutazione standardizzati e condivisi, con ricaduta informativa sugli output agli end-users (referto
    congiunto, definizione di nuovi parametri morfo-funzionali).
  • Realizzazione di advisory board ed eventi formativi congiunti, con presentazione dei risultati in Congressi di rilevanza nazionale ed
    internazionale