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Patient-specific Microstructural and radIobiological model for persoNalised external beam radiatIONn therapy in localised tumourS

Description du projet

Mieux traiter le cancer grâce à une approche personnalisée

La radiothérapie externe est un traitement du cancer largement utilisé, mais ses méthodes actuelles de planification ne tiennent pas compte des caractéristiques microstructurelles et biologiques uniques de chaque patient. De nombreux modèles reposent sur des études in vitro qui font l’impasse sur la complexité des conditions réelles. Le projet MINIONS, financé par le CER, vise à surmonter ces limitations en développant un nouveau cadre modélistique pour la radiothérapie personnalisée. Cette approche utilise des modèles cliniquement compatibles et spécifiques aux patients pour décrire avec précision les caractéristiques microscopiques des tumeurs individuelles et leurs interactions avec les rayons. En créant des modèles microstructuraux et radiobiologiques sur mesure, le projet MINIONS entend améliorer les résultats des traitements. Cette approche innovante comprend des techniques d’imagerie avancées et des simulations multi-échelles accélérées par l’IA en vue de mettre en place des traitements guidés biologiquement, ce qui permettra une approche plus ciblée et plus efficace du cancer.

Objectif

External-beam radiotherapy has been established as best practice care in different cancer cases, although current models applied in the clinics to tune the treatment plan dosimetry, as a function of the expected tumour response and radiation-induced toxicity, do not make use of patient-specific information, but rely on radiobiological parameters typically derived from in-vitro experiments, thus abdicating from describing the in-vivo complexity of the pathology. MINIONS is a cutting-edge research programme that investigates and integrates a set of activities to implement patient-specific microstructural and radiobiological models in personalized radiotherapy treatment planning and adaptation towards a detailed description of tumour characteristics of each patient and thus significantly improved tumour control probability. The main challenge of MINIONS is to create, for the first time, a real-time patient-specific model able to describe the microscopic characteristic of the tumour and its interaction with the radiation beam. The scientific activities of MINIONS are to achieve and merge: (i) Monte-Carlo (MC) simulations of Diffusion Magnetic Resonance (DW-MR) signals and radiation-tissue interactions on a library of in-silico cellular substrates to obtain an integrated simulation platform; (ii) real-time Artificial Intelligence-based techniques to accelerate MC simulations and make them compatible with fast treatment planning and adaptation; (ii) advanced DW-MR imaging, to retrieve non-invasively the information required to feed the simulation platform for the implementation of patient-specific microstructural and radiobiological models. The design of in-vivo and ex-vivo tests allows validating the model performance and the collaboration of researchers, engineers and clinicians will drive the use of this innovative strategy in clinical routine, to increase survival and quality of life for a wide range of cancer patients.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.

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Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Institution d’accueil

POLITECNICO DI MILANO
Contribution nette de l'UE
€ 1 281 363,50
Adresse
PIAZZA LEONARDO DA VINCI 32
20133 Milano
Italie

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Région
Nord-Ovest Lombardia Milano
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 487 676,00

Bénéficiaires (3)