La radioterapia convenzionale, in quanto strumento consolidato nel trattamento dei pazienti oncologici, ha permesso di migliorare significativamente la prognosi finale e la qualità della vita dei malati. L'efficacia del trattamento radioterapico risiede nella possibilità di colpire le cellule tumorali, risparmiando nella massima misura le cellule sane.
Negli ultimi anni si sta sviluppando un sempre maggiore interesse della comunità scientifica per una radioterapia innovativa, vista come rivoluzionaria, che utilizza fasci di elettroni "FLASH". Tale tecnica utilizza impulsi di radiazione molto corti (beam on time 40-100 Gy/s) . Studi recenti hanno dimostrato che con questo tipo di radioterapia i tessuti sani vengono maggiormente risparmiati dalla tossicità della radiazione rispetto all'impiego della radioterapia (RT) convenzionale, senza per questo compromettere l' efficacia della cura.
La RT viene attualmente somministrata attraverso molteplici dispositivi: radioisotopi, acceleratori lineari, ciclotroni per protoni e/o ioni. Tutte queste tecnologie sono però accomunate da un rateo di dose variabile ma sostanzialmente limitato a pochi Gy per minuto. Il nostro lavoro si propone di sviluppare un acceleratore lineare in banda S capace di raggiungere i livelli di dose per secondo richiesti dalla metodologia FLASH.
La costruzione di questo Linac porrà importanti sfide tecnologiche per la necessità di erogare alte dosi in tempi estremamente ridotti (inferiori al secondo). L'acceleratore medicale verra' impiegato nella sperimentazione pre-clinica effettuata da medici, biologi ed esperti di radiobiologia, al fine di investigare i meccanismi fisici,chimici e biologici alla base della FLASH Therapy ancora oggi non del tutto compresi. Si potrà inoltre indagare sulle differenze che sussistono tra una RT convenzionale e una tecnologia Flash. Inoltre sarà possibile perfezionare la conoscenza riguardante i livelli di rate di dose da somministrare durante il trattamento in modo da ottenere la maggiore efficienza possibile dalla terapia contro il cancro. La radioterapia Flash è ritenuta quindi una tecnica rivoluzionaria nella cura dei tumori, la sua capacità di evitare il danneggiamento dei tessuti sani mantenendo l'efficienza nella cura del tessuto tumorale, permetterà di curare tumori che non sono al momento trattabili.
Con la radioterapia convenzionale attualmente non si riesce a distribuire una dose elevata senza provocare danni importanti al tessuto sano. Con l'impiego della tecnica FLASH, le cellule sane riescono a resistere a dosi molto piu' elevate permettendo cosi' la cura anche dei tumori piu' aggressivi.
Infine un nuovo scenario di terapia oncologica con particelle potrebbe aprirsi e svilupparsi nel mondo, riuscendo a conciliare i costi contenuti di una radioterapia con elettroni ad una RT piu' precisa come quella effettuata con protoni.