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Heavy Ion FLASH

Descrizione del progetto

Ampliare i confini della radioterapia per il trattamento del cancro

Il glioblastoma e altri tumori altamente resistenti restano per lo più incurabili con la radioterapia convenzionale, poiché anche le terapie con particelle più avanzate presentano il limite di danneggiare i tessuti sani. Il progetto HI-FLASH, finanziato dal CER, si propone di sfruttare l’effetto FLASH, recentemente scoperto, grazie al quale l’irradiazione a rateo di dose estremamente elevato distrugge i tumori, ma risparmia i tessuti sani. Avviato presso il GSI, il progetto utilizzerà ioni più pesanti del carbonio, tra cui il neon, nei modelli preclinici, con l’impiego di modulatori stampati in 3D per un trattamento preciso. Comparando sopravvivenza, tossicità e controllo del tumore tra ratei di dose convenzionali e ratei di dose estremamente elevati, HI-FLASH intende ampliare la finestra terapeutica, trasformando potenzialmente le opzioni di trattamento per i pazienti che affrontano i tumori più letali e resistenti alla terapia.

Obiettivo

Charged particle therapy is generally acknowledged as the most advanced type of radiotherapy (RT). Particle therapy patients are treated either with high-energy protons or 12C-ions, but there is a general agreement that heavier ions would be highly beneficial in treating extremely resistant, hypoxic and lethal tumors, such as glioblastoma (GBM). Unfortunately, the use of very heavy ions is constrained by their excessive normal tissue toxicity.
A way to enable very heavy ion therapy with acceptable toxicities is to make use of the recently discovered FLASH effect. This effect occurs when ultra-high dose-rate (UHDR) electrons or protons are used and results in significantly sparing the normal tissues whilst maintaining tumour control. Although the molecular mechanism is still unclear, the FLASH effect considerably broadens the therapeutic window and has proven to be a game-changer in radiotherapy. While my group at GSI has pioneered the first demonstration of the FLASH effect with high-energy carbon ions, UHDR use of even heavier ions can be safe and very effective for very resistant tumor.
GSI is the only facility world-wide where the FLASH effect can be explored with ions heavier than carbon. In fact, the GSI synchrotron can accelerate all ions for H to U up to very high energy and intensity, and my group has developed a unique technology to perform 3D conformal UHDR irradiation using 3D-printed range modulators. We will perform UHDR irradiation experiments with 20Ne-ions using a GBM rat model and will compare survival, toxicity and tumour control with the same ion at conventional dose-rate and with UHDR protons as a reference. If successful, HI-FLASH will pave the way for the use of heavy ions in cancer treatment, improving outcomes for patients with highly resistant and lethal tumors like GBM.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

GSI HELMHOLTZZENTRUM FUR SCHWERIONENFORSCHUNG GMBH
Contributo netto dell'UE
€ 2 500 000,00
Indirizzo
PLANCKSTRASSE 1
64291 Darmstadt
Germania
Regione
Hessen Darmstadt Darmstadt, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Other
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Beneficiari (1)