Medicina e chimica nucleare


    In un Paese come l’Italia, con una forte componente dell’opinione pubblica avversa alle tematiche della fisica e della chimica nucleare, è curioso venire a conoscenza di quanto è avvenuto oramai un anno fa ma solo ora reso pubblico.

    L’intervento su un paziente avvenuto a Pavia presso l’Ospedale S. Matteo, durante il quale è stato spiantato il fegato colpito da metastasi ed è stato condotto presso l’impianto nucleare di ricerca dell’Università di Pavia, che lo ha bombardato con neutroni per guarirlo dalle cellule tumorali, ed in seguito poi reimpiantato nel corpo del paziente, che ora a disposizione un organo sano e guarito.

    Un interessante e completo esempio di studio e lavoro multidisciplinare.

    L’eccezionalità della tecnica d’intervento chirurgico si abbina alla straordinaria tecnica chimico–fisica che sta alla base dell’intervento sull’organo.

    L’intervento di Pavia presenta un passo fondamentale all’interno di un progetto di ricerca sulla cattura neutronica del boro, che è partito nel 1988 con la collaborazione del Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica, I.N.F.N., Laboratorio di Chirurgia Sperimentale ed il Dipartimento di Biologia Animale.

    Lo studio è partito con la sperimentazione su cavie per il trattamento delle metastasi multifocali.

    Questo metodo ha il vantaggio di irraggiare l’organo isolato in un campo di neutroni termici, subito dopo averlo spiantato e trattato in modo opportuno con molecole contenti atomi di boro.

    Poiché l’organo è irraggiato all’esterno del paziente, la pelle ed altre parti del corpo, non sono danneggiate dalle radiazioni e l’autotrapianto riduce i rischi di rigetto.

    Il reattore utilizzato allo scopo, appartiene alla classe Triga Mark II, un modello diffuso anche in altre parti del mondo per scopi di ricerca scientifica, ed è sito presso il LENA di Pavia (Laboratorio di Energia Nucleare Applicata).

    L’utilizzo del boro (10B) è motivato dal fatto che questo possiede una sezione d’urto elevata per i neutroni termici.

    La sezione d’urto descrive in modo quantitativo l’interazione dei neutroni nei confronti del nucleo, individuata come una elevata probabilità che questi lo bombardino.

    Poiché una cellula tumorale metabolizza maggiormente aminoacidi rispetto ad una cellula sana, durante le fasi sperimentali del progetto, quest’elemento è stato veicolato nell’organo epatico fegato attraverso una molecola di borofenilalanina.

    L’azione dell’isotopo segue il meccanismo:
    10B + n → 11B → 7Li + α + γ

    L’isotopo 11B decade perdendo energia liberando un 7Li ed una particella alfa, poco penetranti, ed una radiazione gamma che colpisce le cellule tumorali bersaglio.

    Conclusioni

    Poiché i neutroni non garantiscono un’elevata penetrazione, questa tecnica offre vantaggi nel caso in cui le cellule tumorali sono presenti superficialmente all’organo.

    Sitografia

    IAEA – International Atomic Energy Agency www.iaea.org

    SIRR - Società Italiana per le Ricerche sulle Radiazioni www.sirr.unina.it

    Ospedale S. Matteo di Pavia www.sanmatteo.org

    Centro Laboratorio Energia Nucleare Applicata www.unipv.it/weblena/sito_lena/home.htm

    Bibliografia

    "Beneficial Uses and Production of Isotopes", 2000, Nuclear Energy Agency Organisation for Economic Co-Operation and Devolpment (OECD), e successive edizioni;

    A. J. Lennox, "Medical Applications of Accelerators", Nuclear News, Vol. 41 , No. 2, 1998;

    W. B. Hladik III, "New Pharmaceuticals Used in Medicine", Nulcear News, Vol. 41, No. 2, 1998.

    J. R. Lamarsh, "Introduction to Nuclear Engineering";



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