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Il mistero del picco di Bragg: come può la terapia con particelle ridurre al minimo i danni ai tessuti sani vicino ai tumori?
La terapia con particelle è una forma di radioterapia esterna che utilizza neutroni, protoni o ioni positivi più pesanti ad alta energia per trattare il cancro. Rispetto ai raggi X (fasci di fotoni) utilizzati in passato, i fasci di particelle presentano una speciale caratteristica di perdita di energia chiamata picco di Bragg. Ciò consente di concentrare la dose di radiazioni vicino al tumore, riducendo al minimo i danni ai tessuti sani circostanti.
Nella radioterapia tradizionale, la distribuzione della dose di radiazioni non può corrispondere con precisione alla forma del tumore, mentre la terapia con particelle può allinearsi con precisione alla forma del tumore grazie alle sue caratteristiche uniche di deposizione di energia.
Come funziona la terapia con particelle
La terapia con particelle funziona prendendo di mira con precisione il tumore con particelle ioniche ad alta energia. Queste particelle causano danni al DNA delle cellule dei tessuti, portandole infine alla morte. Le cellule tumorali sono particolarmente vulnerabili a questo danno a causa della loro scarsa capacità di riparare il DNA.
Durante il processo di penetrazione delle particelle, la dose prima aumenta, poi raggiunge il picco di Bragg e poi diminuisce rapidamente. Questa caratteristica riduce al minimo l'esposizione alle radiazioni del tessuto sano circostante.
Tipi di trattamento con terapia con particelle
Terapia protonica
La terapia protonica è una forma di terapia con particelle che utilizza principalmente fasci di protoni per irradiare i tessuti malati, in particolare il cancro. Il vantaggio principale della terapia protonica è che la dose viene depositata su un intervallo di profondità ristretto, determinando praticamente nessuna dose di radiazioni incidente o diffusa significativa sui tessuti sani.
Gli elevati tassi di dose dei fasci di protoni hanno consentito progressi significativi nella radioterapia e le proprietà specifiche del picco di Bragg possono migliorare ulteriormente gli effetti del trattamento.
Terapia con ioni di carbonio
La terapia con ioni di carbonio, che utilizza particelle più pesanti dei protoni o dei neutroni per fornire radiazioni, svolge un ruolo sempre più importante nel trattamento del cancro. La potenza biologica relativa degli ioni carbonio aumenta con la profondità, fornendo un potente attacco contro i tumori.
Nel 2017, più di 15.000 pazienti in tutto il mondo hanno ricevuto la terapia con ioni di carbonio e il Giappone è senza dubbio il leader globale nel consolidamento dell'applicazione clinica di questa tecnologia.
Vantaggi biologici e potenziale di sviluppo
Dal punto di vista della radiobiologia, la terapia con ioni pesanti presenta evidenti vantaggi nel trattamento del cancro. Gli ioni di carbonio mostrano una potenza biologica più elevata rispetto ai protoni, causando rotture del doppio filamento del DNA in profondità all’interno dei tumori, rendendo più difficile la riparazione delle cellule tumorali, aumentando così il tasso di successo del trattamento.
Sfide tecniche e prospettive future
Sebbene la terapia con particelle ponga molte sfide tecniche, come l'impatto del movimento della sede del tumore sull'accuratezza del trattamento, le tecnologie avanzate esistenti hanno iniziato ad affrontare questi problemi. Attraverso il monitoraggio della localizzazione del tumore e la tecnologia avanzata di irradiazione, i risultati del trattamento continuano a migliorare.
Ciò significa che si prevede che l'accuratezza e l'efficacia della terapia con particelle miglioreranno ulteriormente in futuro, aprendo la strada al pieno utilizzo del suo potenziale terapeutico.
Conclusione
In sintesi, la terapia con particelle offre nuove possibilità per il trattamento del cancro grazie al suo esclusivo effetto del picco di Bragg. Oltre a ridurre i danni ai tessuti sani circostanti, questa terapia aiuta anche a migliorare l’efficacia del trattamento. Tuttavia, di fronte al rapido sviluppo di questa tecnologia, non possiamo fare a meno di chiederci: la terapia con particelle diventerà in futuro la scelta principale per il trattamento del cancro?
