Ogni mattina, un jet charter decolla da Helsinki, in Finlandia, diretto a Örebro, in Svezia. Il suo carico: radiotraccianti. Questi composti radioattivi sono essenziali per le scansioni di imaging molecolare che rivelano i processi metabolici all'interno delle cellule. Il radiologo e medico di medicina nucleare Håkan Geijer e i suoi colleghi dell'ospedale universitario di Örebro si affidano alla PET per diagnosticare malattie –tra cui il cancro -e, cosa forse ancora più importante, per identificare il miglior piano di trattamento. L'ospedale acquista i traccianti necessari da un'azienda in Finlandia, quindi Geijer e i suoi colleghi lavorano solo con i composti che sono in grado di “sopravvivere” a un viaggio di oltre 560 chilometri. Poiché i componenti radioattivi utilizzati nella diagnostica a immagini decadono rapidamente, devono essere creati entro poche ore, se non pochi minuti, dalla scansione del paziente. Quando l'aereo proveniente da Helsinki atterra, la metà di quei componenti è già inutilizzabile.
Questi vincoli hanno limitato il tipo di diagnostica per immagini che i medici di Örebro possono offrire. A questo si aggiungono i capricci atmosferici che spesso ritardano ulteriormente le consegne. "Ogni inverno ci sono giorni in cui la nebbia all'aeroporto è così fitta che l'aereo non riesce ad atterrare", dice Geijer. "Se salta la consegna dei traccianti siamo costretti a rimandare a casa tutti i pazienti". Qualsiasi ritardo può far saltare i piani, il che non è solo snervante ma anche potenzialmente pericoloso, si pensi adesempio a cosa comporta per i malati di cancro.
Lo scorso aprile nell’ospedale è stato installato un nuovissimo ciclotrone GE Healthcare, un acceleratore di particelle da 20 tonnellate che genererà ogni giorno materiale radioattivo sufficiente per centinaia di dosi di traccianti. Grazie ai traccianti realizzati in loco, i medici di Örebro potranno sottoporre a scansione i pazienti utilizzando isotopi di breve durata per valutare i processi come il flusso sanguigno e la funzione cardiaca. Il nuovo ciclotrone consentirà inoltre una fornitura costante, garantendo ai pazienti le diagnosi rapide, accurate e personalizzate di cui hanno bisogno.
Il ciclotrone arriva a Örebro. In alto: Geijer (all'estrema destra) ne supervisiona l’installazione.
La spinta verso l’adozione di un imaging di precisione continua inarrestabile. Il ciclotrone di Örebro è infatti il 500° installato da GE Healthcare e l'ultimo degli oltre 100 nuovi ciclotroni forniti dall'azienda a partire dal 2018 anche a paesi tra cui l’Iraq, l’Islanda, il Kenya, l’Afghanistan e il Bangladesh. [1] Nelle regioni in cui i ciclotroni ancora scarseggiano, i pazienti devono percorrere distanze significative per sottoporsi agli esami di cui hanno bisogno, quindi ognuna di queste installazioni ha consentito di ampliare l'accesso a un'assistenza di qualità più elevata. I ciclotroni funzionano in modo molto simile alle stazioni di servizio, che devono essere installate a una certa distanza in modo che le auto possano rifornirsi in tempo. Allo stesso modo, gli ospedali devono trovarsi a una certa distanza dai ciclotroni per ottenere isotopi funzionanti per i pazienti.
Per creare l'ingrediente radioattivo nei traccianti, un ciclotrone (che racchiude elettromagneti circolari in rame larghi come pneumatici di semi-autocarri) genera enormi campi elettromagnetici che accelerano le particelle cariche fino a quasi un quinto della velocità di luce, o quasi 60.000 chilometri al secondo. Sfrecciando lungo un percorso a spirale, gli ioni colpiscono atomi selezionati per le loro specifiche proprietà chimiche. Le collisioni provocano reazioni nucleari, producendo isotopi radioattivi che emettono energia mentre ritornano a una forma più stabile.
Il ciclotrone produce isotopi radioattivi accelerando le particelle cariche a quasi un quinto della velocità della luce.
I tecnici quindi legano gli isotopi a sostanze chimiche non radioattive, chiamate vettori, che particolari cellule consumano come parte dei loro normali processi. Ad esempio, il vettore più comune, il glucosio, tende a riunirsi nei tessuti energivoricome i tumori. In circa un'ora, i tecnici sono in grado di produrre un tracciante liquido che può essere iniettato o ingerito da un paziente prima dell'esame. Durante il viaggio, gli isotopi radioattivi emettono energia che le macchine PET rilevano e rappresentano come punti luminosi su una scansione. I medici cercano aree insolitamente luminose per diagnosticare il cancro e altre malattie.
Poiché le scansioni PET espongono il comportamento delle singole cellule, forniscono un quadro preciso di ciò che sta accadendo nel corpo di un paziente. "Con la PET, possiamo dire con molta più certezza rispetto a prima dove si trova un tumore e se ha metastatizzato",afferma Geijer. La PET può anche mostrare a livello cellulare come sta funzionando il trattamento. "Se il farmaco non è efficace, bisogna cambiare immediatamente rotta", afferma Karin Granath, direttore generale dei ciclotroni presso GE Healthcare. "Con la PET, non dobbiamo aspettare per vedere se il tumore si ritira, perché a quel punto potrebbe essere già troppo tardi".
Gli isotopi prodotti dal ciclotrone sono cruciali anche nella teranostica, un campo in via di sviluppo che fonde terapia e diagnostica. In questo approccio, i radiologi utilizzano questi isotopi per eseguire scansioni PET per trovare proteine su cellule maligne che si legheranno alle molecole portatrici. Se i vettori si attaccano a quelle proteine, il tumore si illumina sull'immagine risultante. Quindi i tecnici attaccano gli isotopi che uccidono il cancro a molecole di trasporto identiche, che traghettano il trattamento alle stesse cellule che brillavano sulla scansione PET.
"Vedi nel dettaglio ciò che stai trattando", afferma Erez Levy, direttore generale di GE Healthcare per l'imaging molecolare.
Con la teranostica, gli oncologi possono adattare il trattamento alle cellule tumorali di un singolo paziente. A differenza della chemioterapia o delle radiazioni tradizionali, l'agente radiofarmaceutico combina un radionuclide e una molecola bersaglio che si lega alle cellule tumorali. Ciò gli consente di irradiare e danneggiare le cellule tumorali mirate limitando le radiazioni ai tessuti sani. Negli ultimi due anni, la teranostica è diventata sempre più popolare nel cancro alla prostata, offrendo nuove speranze ai pazienti con malattie in stadi avanzati.
A Örebro, i medici non vedono l'ora di ampliare l'offerta di servizi di imaging di precisione di alta qualità. "Cerchiamo di aiutare i nostri pazienti fornendo loro una diagnosi accurata", afferma Geijer. “Per farlo, abbiamo bisogno di buoni traccianti. I ciclotroni sono una parte fondamentale dell’assistenza che intendiamo garantire ai pazienti”.
BIBLIOGRAFIA
[1] International Atomic Energy Agency Database of Cyclotrons for Radionuclide Production, https://nucleus.iaea.org/sites/accelerators/Pages/Cyclotron.aspx.
