Terapia di Cattura Neutronica con Boro: una nuova speranza contro il Cancro

Un trattamento pionieristico in Giappone: viene utilizzato un nuovo trattamento basato sulla terapia con cattura neutronica del boro per colpire e trattare direttamente i tumori della testa e del collo. Molti altri paesi stanno costruendo strutture per eseguire lo stesso trattamento dopo averne constatato il grado di efficacia.

Come funziona la BNCT?

A differenza della radioterapia tradizionale, la BNCT utilizza un fascio di neutroni a bassa energia e un farmaco che contiene boro. Il farmaco si accumula selettivamente nelle cellule tumorali, dove i neutroni lo colpiscono e rilasciano particelle alfa ad alta energia che distruggono le cellule tumorali.

Perché la BNCT è vantaggiosa?

• Minore danno ai tessuti sani: I neutroni a bassa energia non danneggiano le cellule sane come i raggi X o i protoni utilizzati nella radioterapia tradizionale.
• Trattamento mirato: Il boro si accumula nelle cellule tumorali, concentrando l’effetto distruttivo delle particelle alfa.

Nel 2020, il Giappone è stato il primo paese a testare la terapia con cattura neutronica al boro, o BNCT. Si tratta di una radioterapia mirata per i pazienti affetti da cancro.

Come altre radioterapie, la BNCT invia raggi di radiazioni nel corpo per uccidere le cellule tumorali. Ma questo nuovo trattamento utilizza fasci meno intensi, sfruttando un’interazione specifica tra il boro nel tumore e i neutroni nel fascio, rilasciando potenti radiazioni locali, che riducono considerevolmente i danni ai tessuti sani.

In Giappone, la BNCT è approvata per il trattamento dei tumori della testa e del collo non resecabili, avanzati e ricorrenti, ha spiegato Koji Ono, direttore del Kansai BNCT Medical Center presso l’Università medica e farmaceutica di Osaka. I trattamenti standard, come la chemioterapia, altre radioterapie o farmaci mirati, rimangono la prima scelta per il cancro della testa e del collo. Ma BNCT è ora disponibile per casi più complicati.

In Giappone, ad oggi, più di 500 pazienti sono stati trattati con questo trattamento e il loro numero aumenta ogni anno.

Sfide e progressi

• Penetrazione limitata: I neutroni a bassa energia non possono penetrare in profondità nel corpo.
• Scarsa solubilità del boro: Il farmaco a base di boro ha una scarsa solubilità in acqua, rendendo difficile la somministrazione di dosi elevate.

La radioterapia tradizionale utilizza fasci di radiazioni ionizzanti, come i raggi X o gli ioni di carbonio. Ma la BNCT utilizza un metodo che provoca meno danni al tessuto tra le cellule tumorali. Per fare ciò, ai pazienti viene somministrato un farmaco contenente boro progettato per accumularsi nelle cellule tumorali. I medici utilizzano quindi un flusso di neutroni a bassa energia utilizzando un acceleratore di particelle compatto, irradiando il tessuto tumorale, ora ricco di boro.

Poiché i neutroni a bassa energia non trasportano carica elettrica, non danneggiano le cellule che attraversano. Gli effetti antitumorali della BNCT derivano dalle particelle distruttive alfa e di litio che vengono prodotte quando i neutroni entrano in collisione con un atomo di boro. Quindi, garantendo che il boro sia già all’interno delle cellule tumorali, le particelle alfa e di litio che distruggono le cellule possono essere limitate più facilmente al tessuto tumorale ed evitare di danneggiare le cellule sane.

La speranza è che questo trattamento possa essere utilizzato in altri tipi di cancro, poiché quando si tratta di organi profondi è difficile fornire neutroni al sito del cancro.

Il problema è che i neutroni utilizzati per la BNCT sono una forma di radiazione relativamente debole e non possono essere erogati in profondità nel corpo a livelli terapeutici. I tumori della testa e del collo si trovano vicino alla superficie, quindi sono più accessibili.

Ricerca e sviluppo

• Nuove formulazioni di boro: Sono in corso ricerche per sviluppare farmaci a base di boro più solubili e con un maggiore assorbimento da parte delle cellule tumorali.
• Sistemi di produzione di neutroni compatti: Acceleratori di particelle più efficienti e convenienti stanno sostituendo i reattori nucleari come fonte di neutroni.

Una possibilità per trattare i tumori profondi è somministrare una maggiore concentrazione di boro ai tessuti cancerosi. Pertanto, anche un debole fascio di neutroni può avere un effetto. I farmaci esistenti possono causare un accumulo preferenziale di boro nelle cellule tumorali, rispetto alle cellule normali, in un rapporto di circa 3,5 a 1,0.

Il ricercatore Koki Uehara, presidente e direttore operativo della Stella Pharma Corp di Osaka, sta cercando di creare farmaci in grado di aumentare l’assorbimento del boro da parte delle cellule tumorali e sa tutto sugli agenti che trasportano boro, poiché Stella produce l’unico approvato in Giappone per la cura.

Sono ancora necessarie molte imprese ingegneristiche per creare questo agente. Il boro naturale si presenta come una miscela di due tipi, ma solo uno di questi isotopi, il boro 10, assorbe i neutroni. Circa l’80% del boro naturale è boro 11. Stella Chemifa Corp, partner di Stella Pharma, è l’unica azienda giapponese che dispone di un metodo per arricchire il contenuto di boro 10 dei suoi agenti a livelli accettabili per il trattamento BNCT in Giappone.

Inoltre, Stella Pharma Corp ha creato una struttura per un agente che somiglia molto alla fenilalina, un metabolita cellulare di base. Poiché le cellule tumorali necessitano di grandi quantità di fenilalina per la loro rapida crescita, ciò garantisce un assorbimento preferenziale da parte delle cellule tumorali.

Ma i farmaci contenenti boro sono scarsamente solubili in acqua, il che rende difficile introdurli nel flusso sanguigno in grandi quantità. Affinché la terapia neutronica possa distruggere le cellule tumorali, i tumori devono accumulare più di 20 parti per milione di boro, quindi i pazienti necessitano di dosi endovenose elevate di circa 500 mg per chilogrammo di peso corporeo o 30 g di farmaco per una persona di 60 kg.

Tuttavia, il farmaco ha una solubilità in acqua di soli 0,6 g/litro, il che significa che il paziente dovrebbe ricevere più di 50 litri di soluzione tramite flebo. Per risolvere questo problema, Uehara afferma che l’azienda ha sperimentato gli additivi e alla fine ha trovato una miscela che rendeva il suo agente quasi 100 volte più solubile. Questa è la svolta che ha reso possibile l’applicazione clinica della BNCT, ha affermato.

Un altro importante progresso per il trattamento è il modo in cui vengono prodotti i neutroni, ha affermato Hiroshi Igaki, capo del Dipartimento di oncologia e radioterapia presso il National Cancer Center Hospital di Tokyo. La teoria secondo cui la BNCT potrebbe essere utilizzata per trattare le cellule tumorali fu avanzata per la prima volta nel 1936, appena quattro anni dopo la scoperta dei neutroni. Ma per decenni, l’unica fonte vitale di neutroni è stata un reattore nucleare.

Ciò è cambiato con lo sviluppo di un sistema BNCT compatto basato su acceleratore. Gli acceleratori utilizzano campi elettromagnetici o campi elettrici a radiofrequenza per spingere le particelle cariche a velocità ed energie elevate. Regolando l’energia di accelerazione del tuo sistema, questo processo può ora essere utilizzato per produrre una fornitura stabile di neutroni.

Diffusione globale

• L’efficacia della BNCT ha spinto altri paesi a investire in questa tecnologia. 33 centri di BNCT sono in funzione o in costruzione in tutto il mondo.

In Giappone, il sistema BNCT basato su acceleratore sviluppato da Sumitomo Heavy Industries Ltd. ha ricevuto l’approvazione normativa nel 2020. Altri dispositivi simili sviluppati da CICS Inc. sono in fase di sperimentazione clinica presso il National Cancer Center Hospital. Ma pur essendo complessa e costosa, tale tecnologia offre una fonte di neutroni più conveniente.

Vedendo i risultati, altri paesi hanno iniziato a lavorare sullo stesso trattamento. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia atomica, attualmente ci sono 33 impianti BNCT disponibili o in costruzione, in paesi dal Regno Unito alla Tailandia.

Ricercatori in Giappone hanno anche esplorato se il trattamento potrebbe aiutare a curare altri tipi di cancro. Igaki continua a ricercare il suo utilizzo per trattare una varietà di tumori, compreso uno studio su pazienti con angiosarcomi del cuoio capelluto, che sono tumori dei vasi sanguigni e linfatici. Ha detto che i risultati gli danno speranza per un uso più ampio.

Un futuro promettente

La BNCT rappresenta un’importante innovazione nella lotta contro il cancro. La sua capacità di colpire selettivamente le cellule tumorali risparmiando i tessuti sani la rende un’opzione promettente per il trattamento di diverse tipologie di tumore.

Ricerca e sviluppo continui

La ricerca in questo campo è in continua evoluzione, con l’obiettivo di migliorare la BNCT e renderla disponibile a un numero sempre maggiore di pazienti.

La BNCT rappresenta un’avanzata significativa nella cura del cancro. Il suo potenziale per trattare efficacemente tumori difficili da raggiungere o resistenti ad altri trattamenti offre una nuova speranza ai pazienti. La ricerca e lo sviluppo continui promettono di rendere questa tecnologia ancora più efficace e accessibile in futuro.

Lo studio scientifico può essere letto qui.