FLUORESCENCE MICROSCOPY CONFINARE LA …sirr2.it/uploads/Agosto2006.pdfI suoi numerosi amici ed...

Volume IX n. 2

Periodico della Società Italiana per le Ricerche sulle Radiazioni

Agosto 2006

TOTAL INTERNAL REFLECTIONFLUORESCENCE MICROSCOPY(TIRFM): IL VANTAGGIO DI CONFINARE LA LUCE IN MICROSCOPIA A FLUORESCENZA

DETERMINAZIONE DI PLUTONIO EAMERICIO IN CAMPIONI BIOLOGICITRAMITE TECNICHE DI SEPARAZIONECROMATOGRAFICA E CONSIDERAZIONI DI DOSIMETRIAINTERNA

REPORT SULLA“36th COSPAR SCIENTIFIC ASSEMBLY”

THIRD INTERNATIONAL CONFERENCEON TRANSLATIONAL RESEARCH ANDPRE-CLINICAL STRATEGIES IN RADIATION ONCOLOGY

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Marcello Quintiliani si è ina-spettatamente spento la sera del2 novembre 2006 all’età di 83 anni nella sua casa di Roma,dove era tornato da pochi giorni dopo un ricovero di quattrosettimane.Marcello Quintiliani, che si era laureato in Medicina e Chirur-gia a Roma, aveva esercitato per un certo periodo la professio-ne di medico radiologo, dedicandosi contemporaneamente allaricerca.La sua carriera come ricercatore era iniziata all’Istituto Supe-riore di Sanità dove aveva poi svolto le funzioni di Direttoredel Laboratorio di Chimica Biologica. Nel 1973 era passato alCNR come Direttore di ricerca presso l’Istituto di Fotochimica

e Radiazioni di Alta Energia (FRAE, attualmente ISOF) di Bologna. Tornato a Roma nel 1975presso l’Istituto di Tecnologie Biomediche del CNR, del quale sarebbe successivamente diven-tato Direttore, aveva iniziato una stretta collaborazione con il Laboratorio di Dosimetria e Bio-fisica del CRE Casaccia dell’ENEA. Il pensionamento, avvenuto nel 1990, non aveva interrottola sua attività scientifica ed anzi gli aveva dato modo di dedicarsi maggiormente all’attivitàdidattica, tanto da assumere l’incarico dell’insegnamento di Fisica per il Corso di Laurea inMedicina e Chirurgia all’Università “La Sapienza”.I suoi interessi scientifici sono stati rivolti prevalentemente allo studio degli effetti delle radia-zioni in sistemi biologici di varia complessità. È stato tra i primi in Italia a studiare il significa-to biologico delle specie radicaliche a vita breve che si formano in seguito alla deposizione dienergia da parte della radiazione. Ha anche condotto studi pionieristici sugli effetti biologici diparticelle di alta energia, in particolare mesoni p, attraverso collaborazioni con il CERN. I suoicontributi più significativi riguardano la conoscenza dei meccanismi d’azione di radiosensibi-lizzanti (quali i composti iodurati) e di radioprotettori (quali il glutatione e i suoi derivati). Nelcorso dei suoi studi ha allacciato un elevato numero di collaborazioni sia in Italia che all’estero;punti di riferimento importanti sono stati i suoi soggiorni presso il Chemistry Department del-l’Oklahoma State University e presso il Christie Hospital and Holt Radium Institute di Man-chester. Per molti anni, tra il 1965 e il 1980, ha fatto parte del Council dell’European Society forRadiation Biology.Marcello Quintiliani era stato il maggior promotore della SIRR e tra i soci fondatori dellaSocietà assieme a G. Arcangeli, M. Benassi, C. Biagini, M. Coppola, G. Campos Venuti, F.Mauro, G. Silini nel 1983. Nello stesso anno ne era divenuto il primo Presidente e, dopo la sca-denza del suo mandato e sino a pochissimo tempo fa, aveva continuato, come Presidente Ono-rario, a dare attivamente il suo contributo.I suoi numerosi amici ed estimatori, molti dei quali sono presenti nella SIRR, lo ricordano perla sua personalità schiva e rigorosa, per il suo comportamento sempre corretto e per il suo spic-cato senso critico, aspetto, questo, che a volte non lo ha aiutato nel suo percorso professionale.Chi scrive sentirà d’ora in poi la mancanza del Maestro, dell’Amico, dell’Uomo.

RICORDO DI

MARCELLO QUINTILIANI

SOMMARIO

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RADIAZIONI Ricerca e ApplicazioniBollettino SIRR anno IX n. 2

Radiazioni Ricerca e ApplicazioniPeriodico della Società Italianaper le Ricerche sulle RadiazioniPubblicazione Periodica QuadrimestraleAgosto 2006 - Vol. IX n. 2

Direttore Responsabile

Francesca [email protected]

Direttore Editoriale

Raffaele De [email protected]

Capo Redattore

Lorenzo [email protected]

Comitato di Redazione

Maurizio [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Per Informazioni e CorrispondenzaFrancesca BallariniTel. 02 50317399 Tel. 0382 987949Fax 02 50317630e-mail: [email protected]

Editrice: Società Italiana per le Ricerche sulle Radiazioni

Registrazione del Tribunale di Roma n. 406 del 6 Agosto 1998

Grafica: Renato Cafieri

Stampa: Tipolitografia SEA srlZona Ind. Settevene Nepi (VT)Tel. 0761527323

Pubblicità: Tipolitografia SEA

TOTAL INTERNAL REFLECTION FLUORESCENCE MICROSCOPY (TIRFM): IL VANTAGGIO DI CONFINARE LA LUCE IN MICROSCOPIA A FLUORESCENZA 4Dario Parazzoli

DETERMINAZIONE DI PLUTONIO E AMERICIO IN CAMPIONI BIOLOGICI TRAMITE TECNICHE DI SEPARAZIONE CROMATOGRAFICA E CONSIDERAZIONI DI DOSIMETRIA INTERNA 7S. Ridone, D. Arginelli, G. Berton, S. Bortoluzzi, G. Canuto, M. Montalto, M. Nocente, M. Vegro

REPORT SULLA “36th COSPAR SCIENTIFICASSEMBLY” 10Francesca Ballarini

THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON TRANSLATIONAL RESEARCH AND PRE-CLINICAL STRATEGIES IN RADIATIONONCOLOGY 12Cristiana Vidali

INVITO ALLA LETTURA 14Maurizio Amichetti, Marco Schwarz

SegreteriaSocietà Italiana per le Ricerche sulle Radiazioni Unità Tossicologia e Scienze BiomedicheENEA Centro Ricerche Casaccia, s.p. 016Via Anguillarese, 301 - 00123 ROMA(

06/30484671 Fax 06/30484891e-mail: [email protected]://www.sirr.unina.it

Cellule HEC 293 esprimenti uPAR marcatura: Falloidina FITC. Dario Parazzoli, IFOM-IEO Campus.

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RADIAZIONI Ricerca e Applicazioni Bollettino SIRR anno IX n. 2

TOTAL INTERNAL REFLECTIONFLUORESCENCE MICROSCOPY

(TIRFM): IL VANTAGGIO DI CONFINARE

LA LUCE IN MICROSCOPIA A FLUORESCENZA

Dario ParazzoliIFOM-IEO Campus

e-mail: [email protected]

IntroduzioneStudiare la morfologia di batteri, cellule e tessuti, inve-stigare le dinamiche e i processi che ne descrivono lafisiologia e il funzionamento, è alla base della ricerca edello studio di malattie o disfunzioni dell’organismoumano. La microscopia ottica è senza dubbio la tecni-ca di osservazione più indicata, forse l’unica, che cipermette di visualizzare e seguire eventi dinamici edinterazioni fra diversi comparti cellulari mantenendoneinalterate, per quanto possibile, la vitalità e la funzio-nalità. Esistono diversi metodi di osservazione inmicroscopia ottica, ciascuno dei quali ha un suo campodi applicazione, come ad esempio la microscopia incontrasto di fase, il contrasto interferenziale differen-ziale (DIC), il campo scuro, la polarizzazione, la stereomicroscopia e la microscopia a fluorescenza; quest’ul-tima sfrutta la proprietà che alcune molecole hanno diassorbire una specifica quantità di energia sotto formadi radiazione luminosa e di rilasciarla dopo un breveintervallo di tempo, dell’ordine di 10-9 secondi, sempresotto forma di luce ad una lunghezza d’ onda superiorea quella di eccitazione.Differenti tipi di molecole fluorescenti o fluorocromiemettono luce di diverso colore, ed è possibile cosìmarcare differenti comparti cellulari per studiarne lamorfologia, la distribuzione e interazione o, nel caso dianalisi in vivo, la loro dinamica e funzionalità.La necessità di spostarsi dalla biologia cellulare allabiologia molecolare, soprattutto nell’ambito della ricer-ca sulla cura dei tumori, ha portato i ricercatori a doverstudiare ultrastrutture delle cellule di dimensioni semprepiù piccole fino ad arrivare a dover visualizzare, peresempio, interazioni tra singole proteine ben al di sottodel potere di risoluzione dei microscopi ottici. A talescopo lo sviluppo tecnologico è impegnato nello studiodi sistemi sempre più sofisticati che permettano di por-tare al massimo l’ “efficienza” dei microscopi per poterottenere immagini sempre più definite e contrastate,aumentando cioè il più possibile, per quanto fisicamen-te concesso, la risoluzione e il rapporto segnale/rumore.In quest’ambito la grossa limitazione della microsco-

pia in fluorescenza standard, in campo largo (wide-field), è quella di illuminare il preparato nella sua inte-rezza e di raccogliere di conseguenza luce da tutti ipiani focali, sommando così al piano cosiddetto “afuoco” (cioè meglio contrastato) del preparato la luceche proviene dai piani fuori fuoco, con un conseguen-te peggioramento della qualità delle immagini finali.Per risolvere tale problema le strade sono due: la primaè quella di “eliminare” la luce fuori fuoco, il che signi-fica lavorare durante la fase di emissione e impedirealla luce “indesiderata” di arrivare al sistema di rivela-zione; la seconda è quella di non generarla, e cioè lavo-rare in fase di eccitazione studiando sistemi di illumi-nazione capaci di “imbrigliare” la luce in aree ristrettedel campione.Approcciare il problema prendendo la prima strada haportato allo sviluppo dei microscopi confocali a scan-sione laser (CLSM); percorrere invece la seconda stra-da ha portato allo sviluppo di sistemi in grado di con-finare la luce di eccitazione in regioni del preparato ilpiù ristrette possibile, e dunque alla generazione dellamicroscopia multifotone (MPE) ed alla cosiddetta mi-croscopia in campo confinato, la “Total InternalReflection Fluorescence Microscopy” (TIRFM).

TeoriaLa “Total Internal Reflection Fluorescence Micro-scopy” si basa sul principio della rifrazione, fenomenoper il quale una radiazione luminosa cambia la propriadirezione a causa della variazione della sua velocità difase; ciò avviene quando la luce viaggia attraverso duemezzi con indice di rifrazione differenti. Tale fenome-no fu descritto da Willebrord Snell e formalizzato dallaseguente formula: n1sin(θ1) = n2sin(θ2). Si nota facil-mente che tale equazione ammette soluzione fino a chel’angolo di incidenza non supera un certo valore, chia-mato angolo critico (θcrit = arcsin(n2 /n1)), al di sopradel quale l’equazione non ha più soluzione, la radia-zione luminosa verrà totalmente riflessa dalla superfi-

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cie di separazione dei due mezzi e non avremo più lucetrasmessa.In queste condizioni, sull’interfaccia dei due mezzi sigenera un campo elettromagnetico la cui intensitàdecade in modo esponenziale con la distanza: si gene-ra cioè un’onda evanescente della stessa frequenzadella radiazione che la ha generata, che si propagheràall’interno del secondo mezzo per non più di 100-150nm (Fig. 1).Uno dei metodi sviluppati per generare tale campoevanescente nei microscopi ottici da ricerca è quello di

Fig. 1: L’ intensità del campo elettromagnetico evanescentedecade in modo esponenziale.

utilizzare obiettivi ad immersione ad olio (n≅1,516)con apertura numerica non inferiore a 1,45 e dotare talisistemi di condensatori in grado di portare la luce dieccitazione verso la periferia della lente dell’ obiettivo:così facendo, grazie all’apertura numerica la luce verràsempre più deflessa, fino a raggiungere l’angolo criti-co.Il preparato da analizzare dovrà essere posizionato incamerette specifiche con fondo in vetro da 0.17 mm eimmerso in PBS, oppure nel proprio terreno di coltura(n≅ 1.33): la differenza di indice di rifrazione dei duemezzi olio-vetro/PBS permetterà così la “total internalreflection” (Fig. 2).L’utilizzo infine di differenti sorgenti laser permette divisualizzare più fluorofori e di avere energia sufficien-

Fig. 2: In TIRFM sono i fluorocromi che giacciono nei primi100-150 nm a essere eccitati dall’onda evanescente.

Fig. 3: Immagine di cellula U2OS (marcature: Actina, FITC;Tubulina, Alexa 405; SHC, Alexa 568) acquisita con metodowidefield.

Fig. 4: Immagine di cellula U2OS (marcature: Actina, FITC;Tubulina, Alexa 405; SHC, Alexa 568) acquisita con metodoTIRFM.

te per lavorare con segnali bassi di fluorescenza.La TIRFM riesce così ad eccitare in modo selettivo ifluorocromi che giacciono nella porzione di campoinvestita dall’onda evanescente con una risoluzione

lungo l’asse z superiore alla microscopia confocale ascansione laser (circa 500 nm), senza innescare taleprocesso nelle regioni più interne del preparato, dovutoper esempio ad autofluorescenza del campione o a pos-sibili altre marcature; risulta perciò essere senza dubbiola tecnica di osservazione con la miglior risoluzionelungo z, con la minor fototossicità e il miglior rapportosegnale rumore, ed essere quindi la più idonea - e inmolti casi l’unica - per lo studio sia statico sia dinami-co della membrana basale delle cellule (Fig. 3 e Fig.4).

ApplicazioniLe molecole di adesione sono al centro dei meccanismidi regolazione della proliferazione cellulare a causa delruolo che esse assumono nel controllo dell’interazionetra le cellule e il substrato dove esse poggiano; oltre acollegare il substrato all’actina del citoscheletro, lemolecole di adesione svolgono anche la funzione diregolatori della trasduzione del segnale, responsabiledella migrazione cellulare. Entrambi questi processisono di elevato interesse nell’ambito della ricerca con-tro il cancro, in condizioni sia normali sia patologiche. La microscopia widefield non riesce a dare informa-zioni significative, a causa soprattutto dell’elevata in-tensità di luce che proviene dai comparti più internidella cellula: osservando le figure 5 e 6, non si riesce adistinguere chiaramente se ci sono o meno differenzetra le cellule in condizioni basali e le cellule che “over-esprimono” una specifica molecola di adesione.Passando in osservazione TIRFM, si nota il drasticoabbattimento della luce diffusa e il significativoaumento del rapporto segnale-rumore, con conseguen-te aumento di risoluzione delle strutture in esame.

http://www.olympusmicro.com/primer.html

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È ora possibile constatare il significativo aumentodella superficie di adesione delle cellule overespresse(Fig. 8) rispetto a quelle in condizione basale (Fig. 7),con formazione di lamellipodi in prossimità dellamembrana plasmatica.La TIRFM è particolarmente utilizzata nell’ambitodella ricerca sui processi di esocitosi e endocitosi, mec-

regolati da un numero elevato di proteine di trasporto;queste proteine permettono, per esempio, alle macro-molecole di essere internalizzate, grazie alla formazio-ne di vescicole di membrana. Si parla di endocitosi mediata da recettori quando leproteine che devono essere inglobate nella cellula ven-gono riconosciute e legate da specifici recettori (com-plesso proteina-recettore).In questi studi sono dunque importanti le interazioniproteina-proteina o proteina-recettore, e la relativa col-locazione spazio-temporale: le immagini sopra riporta-te (fig. 9 e fig. 10) sono parte di un esperimento sullostudio delle interazioni molecolari della trasferrina, lacui internalizzazione è regolata dal suo omonimorecettore (“transferrin receptor”).Si parla di strutture le cui dimensioni sono al di sottodel potere di risoluzione dei microscopi ottici (≅200nm), con segnali molto deboli che in widefield vengo-no totalmente “nascosti” dall’autofluorescenza dellacellula o dalla somma di informazioni che provengonoda tutti i piani della cellula, ad esempio di aggregatifluorescenti che sono già stati internalizzati.Trattandosi di eventi dinamici è possibile inoltre,accoppiando il sistema TIRFM ad una workstation dilive imaging , seguire tali processi nel tempo.Utilizzando poi telecamere sofisticate (EM-CCD) laTIRFM rende possibile studi di “single moleculedetection”, come ad esempio il processo di interazionetra EGF (Epidermal Growth Factor) ed il suo recettoredi membrana EGFR.

RingraziamentiL’autore desidera ringraziare i colleghi del centro diImaging del IFOM IEO Campus di Milano per la pre-ziosa collaborazione nella stesura del lavoro.

Fig. 7: Immagine delle cellule HEC 293 esprimenti uPAR(marcatura: uPAR, GFP-uPAR) acquisita con metodoTIRFM; livello basale (per gentile concessione del Dr. ChrisD. Madsen, IFOM IEO Campus, Milano).

Fig. 8: Immagine delle cellule HEC 293 esprimenti uPAR(marcatura: uPAR, GFP-uPAR) acquisita con metodoTIRFM; livello over-espresso (per gentile concessione delDr. Chris D. Madsen, IFOM IEO Campus, Milano).

Fig. 9: Immagine di cellula He-La (marcatura: Transferrina,FITC) acquisita con metodo widefield.

Fig. 10: Immagine di cellula He-La (marcatura: Transferrina,FITC) acquisita con metodo TIRFM.

canismi responsabili della “comunicazione” tra l’inter-no della cellula e l’ambiente circostante che vengono

Fig. 5: Immagine di cellula HEC 293 esprimenti uPAR (mar-catura: uPAR, GFP-uPAR) acquisita in widefield - livellobasale.

Fig. 6: Immagine di cellula HEC 293 esprimenti uPAR (mar-catura: uPAR, GFP-uPAR) acquisita in widefield; livelloover-espresso.

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IntroduzionePer valutare un’eventuale contaminazione interna daplutonio, i lavoratori impegnati in operazioni didecommissioning di un impianto di riprocessamentosono attualmente sottoposti ad un programma di moni-toraggio che comprende l’analisi degli escreti. In parti-colare ci siamo occupati di valutare il possibile intakedi 239+240Pu e 238Pu da inalazione di particolato riso-speso in aria durante operazioni lavorative, e a questoscopo è stata posta in atto una campagna di monitorag-gio con raccolta annuale di feci e semestrale di urine.Al fine di fornire una più completa sorveglianza fisicadi radioprotezione è stato condotto uno studio per valu-tare anche l’intake di 241Am: infatti la presenza di 241Pu(t1/2=14,35 anni) ha ormai generato una certa quantitàdel figlio 241Am, essendo passato un tempo sufficiente-mente lungo [1]. Per i radionuclidi presi in considera-zione l’ICRP (International Commission on Radiologi-cal Protection) ha sviluppato dei modelli biocinetici,tenendo conto dell’anatomia e della fisiologia delcorpo umano [2], individuando come organi bersagliolo scheletro (per circa il 50% della quantità introdotta)e il fegato (per circa il 30%) [3]. Mentre l’americio ina-lato rientra, secondo la pubblicazione 78 dell’ICRP,generalmente nella categoria ad assorbimento modera-to (tipo M) ed è escreto per il 90% per via fecale (erespiratoria), per il plutonio sono individuate dallastessa pubblicazione due categorie, una ad assorbimen-to moderato (tipo M) e una ad assorbimento lento (tipoS), la quale comprende gli ossidi di plutonio. Il rap-porto tra escrezione fecale e urinaria per il plutoniovaria a seconda della forma chimica (e quindi del tipodi assorbimento) secondo cui esso è inalato [4]. Il rap-porto delle escrezioni seguite sperimentalmente puòessere confrontato con i rapporti delle rispettive fun-zioni di escrezione del tipo M e del tipo S, e il parago-ne può fornire indicazioni sul contributo di una specieo dell’altra nell’intake del radionuclide.

Abbiamo cercato di mettere a punto una tecnica chepermettesse di isolare entrambi i radioisotopi (Pu eAm) a partire dallo stesso campione, per minimizzaregli errori nella determinazione sia della MinimumDetectable Activity (MDA) sia della attività da conta-minazione interna. Tutti i campioni sono stati tracciaticon uno standard interno di 242Pu e di 243Am.

Parte sperimentaleI campioni di urina (1 L), rappresentativi delle 24 ore[5], sono stati mineralizzati con HNO3 (150 mL) perdecomporre la materia organica e, dopo aver introdot-to Ca(NO3)2 (1,25 mL), sono stati scaldati a 100 °Csotto agitazione magnetica per circa 3 ore. Dopo averlasciato raffreddare è stato aggiunto (NH4)2HPO4 3,2M (0,5 mL), e sotto agitazione magnetica il pH è statoportato gradualmente a 9 aggiungendo NH4OH. In talicondizioni di basicità gli ioni calcio e fosfato precipi-tano, provocando la coprecipitazione degli attinidi, dicui il calcio è isodimorfo. Dopo una notte di digestio-ne il surnatante è stato eliminato e il precipitato è statocentrifugato a 3000 giri/min per 15 min. Il surnatante èstato scartato e il precipitato lavato con H2O e ricentri-fugato. Il precipitato è stato sciolto in HNO3 (5 mL) ecosì trasferito in beaker. Dopo l’aggiunta di H2O2 (2mL) per ossidare la restante materia organica, il cam-pione è stato evaporato. Ad assicurare una completaossidazione della materia organica, HNO3 (5 mL) eH2O2 (5 mL) sono stati aggiunti alternativamente fin-ché il campione, portato ad evaporazione, non presen-tasse un residuo bianco, che è stato poi sciolto in HNO3

8 M (30 mL).I campioni di feci sono stati raccolti in modo da essererappresentativi dell’escrezione giornaliera media [5, 6]e sono stati calcinati con un gradiente di temperaturada 110 a 600 °C per 7 ore. Dopo il raffreddamento leceneri sono state trasferite in un beaker di quarzo e,

DETERMINAZIONE DI PLUTONIO EAMERICIO IN CAMPIONI

BIOLOGICI TRAMITE TECNICHE DISEPARAZIONE CROMATOGRAFICA

E CONSIDERAZIONI DI DOSIMETRIA INTERNA

S. Ridone*, D. Arginelli, G. Berton, S. Bortoluzzi, G. Canuto, M. Montalto, M. Nocente, M. Vegro

ENEA-Centro Ricerche di Saluggia, Istituto di Radioprotezione*e-mail: [email protected]


dopo aver aggiunto HNO3 (50 mL), il campione è statocondotto ad evaporazione. Successivamente il residuoè stato sciolto in una miscela di HCl:HNO3 3:1 (20mL), evaporato, ridisciolto in HCl (5 mL), evaporatonuovamente e ridisciolto in HNO3 8 M (30 mL). Alcampione (di urina o feci) disciolto in HNO3 8 M èstato aggiunto un largo eccesso di NaNO2 per ossidareil plutonio a valenza IV. Nel frattempo una soluzione diAG 1-X2 resina in forma cloruro in H2O 1 g/5 mL (20mL) è stata introdotta in una colonna di vetro e la resi-na è stata condizionata da HNO3 8M (100 mL). Il cam-pione è stato eluito, previa filtrazione con carta What-man 42, così come i lavaggi con HNO3 8M (20 mL)del beaker. L’eluito contenente americio, come Am(III)è stato conservato per la relativa analisi. Alla colonnasono state aggiunte 3 aliquote di HCl 10 M (20 mL) el’eluito è stato eliminato come rifiuto. È stata introdot-ta idrossilammina cloridrato (0,25 g) e la colonna èstata lavata con HCl 0,5 M (15 mL) in modo da ridur-re il Pu(IV) a Pu(III) ed eluirlo. Tutte le frazioni sonostate raccolte nello stesso beaker di quarzo per essereportate ad evaporazione. Il residuo è stato mineralizza-to ed evaporato dopo aver aggiunto 4 volte una misce-la di HCl:HNO3 3:1 (20 mL) e 2 volte HCl (3 mL). Ilresiduo è stato disciolto in una miscela di NaHSO4

(5%):Na2SO4 (15%):H2O 2,5 mL:5 mL:2 mL conriscaldamento moderato e introdotto in una cella dimateriale polimerico collegata ad un anodo di platino ead un catodo di acciaio inossidabile (il disco di raccol-ta). Nella cella sono stati aggiunti 3 lavaggi con H2Odel beaker (1 mL ciascuno) e 1 mL di ammonio ossa-lato 20 g mL-1. La cella è stata sottoposta ad elettrode-posizione con aggiunta di KOH 25% (2 mL) per inter-rompere il processo, secondo la procedura suggeritadalla Eichrom Technologies Inc. [7].L’eluito contenente americio è stato portato a secco edisciolto in HNO3 2 M. Per assicurare di avere l’ame-ricio alla valenza III e ridurre eventuali impurezze, èstato introdotto acido ascorbico (100 mg) e dopo com-pleto scioglimento la soluzione è stato filtrata con cartaWhatman 42 e raccolta in un beaker Pyrex. Nel frat-tempo la colonna TRU è stata attivata con HNO3 2 M(10 mL), dopo di che è stato eluito il campione. Lacolonna è stata lavata con HNO3 0,5 M per diminuirela concentrazione di nitrato e l’eluito è stato eliminatocome rifiuto. La colonna è stata lavata con HCl 9 M (3mL) e successivamente con HCl 4 M (20 mL) per elui-re l’americio separato dalle impurezze. L’eluito è statoevaporato e sottoposto a mineralizzazione come nelcaso della frazione di plutonio prima di essere sottopo-sto a elettrodeposizione [7].

Discussione e risultatiAbbiamo validato un metodo efficace per determinarela contaminazione da 239+240Pu, 238Pu e 241Am su cam-

pioni biologici con una resa chimica costante e picchiben risolti (v. fig. 1 e 2). Abbiamo associato la croma-tografia ad estrazione tramite colonna TRU con la cro-matografia a scambio anionico per separare e purifica-re separatamente dallo stesso campione plutonio eamericio, eliminando le interferenze dell’uranio e deltorio. Dal momento che il rapporto tra l’attività escre-ta nelle feci e quella escreta nelle urine cambia per ilplutonio a seconda del tipo di assorbimento lento omoderato, è possibile confrontare tale rapporto riferitoai valori sperimentali con il rapporto delle relative fun-zioni di escrezione riportate dalla Pubblicazione 78dell’ICRP [2]. Nel nostro caso, trattandosi di un perio-do di monitoraggio di routine annuale, si assume l’e-ventuale intake come avvenuto 180 giorni prima dellaraccolta dei campioni. In base all’ordine di grandezzadel rapporto ottenuto dai dati sperimentali è possibilevalutare la preponderanza della specie S o della specieM in caso di contaminazione interna, tenendo contodell’assunta data di intake. Dal confronto dei valoricalcolati è emerso che essi sono tutti superiori al rap-porto fra le rispettive funzioni di escrezione del 239Pudi tipo M (pari a circa 3,1) e in alcuni casi superioriall’analogo rapporto del tipo S (pari a circa 231) (v.tab. 1). È possibile pertanto ipotizzare la predominan-za di ossidi di plutonio nei casi di contaminazioneinterna. I valori più alti potrebbero essere dovuti a spe-cie ad assorbimento ancora più lento o all’incertezzadella data esatta dell’intake, dal momento che abbiamoassunto solo come ipotesi che l’evento si fosse verifi-cato a metà del periodo di monitoraggio annuale.

Campione feci/urine Rapporto attività1 14,342 26,883 339,754 156,985 8667,306 97,237 132,348 596,569 29,38

Tabella 1. Rapporti delle attività escrete di 239+240Pucon le feci rispetto alle attività escrete con le urine.

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Fig. 1. Spettro di un campione di feci, ottenuto separando epurificando il plutonio con cromatografia a scambio anioni-co con resina AG 1-X2.

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Bibliografia1. N. Ishigure, T. Nakano, H. Enomoto, “241Am as a

metabolic tracer for inhaled plutonium nitrate inexternal chest counting”, Radiation Protection

Dosimetry, 2001, 97(3): 271-273.2. International Commission on Radiological Protec-

tion (ICRP), Publication 78, (1998) .3. International Commission on Radiological Protec-

tion (ICRP), Publication 48 (1986).4. H.C. Hodge, J.N. Stannard, J.B. Hursh, “Urani-

um•Plutonium•Transplutonic Elements”, Springer-Verlag (Berlino, 1973).

5. International Commission on Radiological Protec-tion (ICRP), Publication 23 (1975).

6. S. Fiocca, H.F. Netter, “Fondamenti di anatomia efisiologia umana”, Edizioni Sorbona (Milano, 1990).

7. Eichrom Technologies Inc., Analytical Procedures,ACU02, Rev. 1.5 “Americium, Plutonium and Ura-nium in Urine”, 28/03/2002.

Fig 2. Spettro di un campione di feci, ottenuto separando epurificando l’americio con colonna TRU.

QUOTA ASSOCIATIVA S.I.R.R. 2006...E QUELLE ARRETRATE!

Carissimo Socio,come sai, la quota sociale, oltre ad essere la principale fonte di finanziamento per il funziona-mento della nostra Società, è anche un segno annuale di adesione e partecipazione.La quota sociale, attualmente ad un livello minimo, è un dovere che ogni Socio deve assolve-re entro il 31 marzo di ogni anno, onde evitare che la gestione delle quote con relativi solle-citi e verifiche abbia un costo superiore alla stessa quota. La quota per il 2006 è di € 30,00 epotrà essere versata tramite assegno circolare o bancario, non trasferibile, intestato a S.I.R.R.oppure tramite versamento in contanti alla Segreteria oppure mediante bonifico bancario: c/cn. 1488 c/o Banca Nazionale del Lavoro 6385 Roma Nord casaccia Via Anguillarese 301 -00060 Roma. Coordinate: CIN. T; ABI: 01005 CAB: 03385.Con l'intento di favorire i cosidetti "non strutturati" (studenti, borsisti, etc.) la quota sociale èridotta a € 15,00, chi si trova in questa condizione dovrà esplicitamente dichiararlo medianteautocertificazione contestualmente all'invio della quota annuale. Fiduciosi della tua collaborazione e partecipazione, cogliamo l'occasione per inviarti i nostripiù cari saluti.

LA SEGRETERIA

S.I.R.R.ASSEMBLEA STRAORDINARIA

22 novembre ore 18.00

Aula Magna Istituto IFOS-CNRVia P.Gobetti 101, Bologna

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Il “Committee for Space Research” (COSPAR), pre-sieduto dal francese Bonnet, raccoglie, a livello inter-nazionale, scienziati che si occupano di ricerca inambito spaziale; le principali aree di interesse, orga-nizzate in otto “Scientific Commissions”, toccano gliargomenti più svariati, dalla composizione e meteoro-logia dei vari pianeti all’astrofisica, passando per lescienze della vita (“Scientific Commission F: Lifesciences as related to space”), che sono tra quelle chepiù ci interessano come SIRR. In particolare la “Sub-commission F2” si occupa, sia mediante studi speri-mentali sia mediante modelli teorici e simulazioni alcalcolatore, degli effetti della radiazione spaziale subersagli biologici a diversi livelli, da quello cellulare esub-cellulare fino a tessuti, organi e interi organismi. Le conferenze del COSPAR si tengono ogni due anni,raccogliendo ogni volta circa 2000 partecipanti. In par-ticolare la 36ma edizione si è svolta lo scorso luglio aPechino, scelta probabilmente non casuale dato ilrecente ingresso della Cina nella corsa all’esplorazionespaziale: nell’ottobre 2003 è stata lanciata la primamissione spaziale umana cinese (la capsula Shenzou-5con il “takionauta” Yang Liwei, che orbitò per poco piùdi 21 ore), seguita due anni dopo dalla Shenzou-6, i cuidue ospiti sono rimasti a bordo per cinque giorni com-piendo anche degli esperimenti scientifici. Nei prossi-mi anni, la Cina prevede di diventare la seconda nazio-ne ad aver messo piede sul suolo lunare. Questa “spin-ta” verso il programma spaziale si è percepita moltofortemente nei discorsi tenuti dagli organizzatori edalle autorità cinesi nel corso della cerimonia di aper-tura, in cui tra le altre cose è stato dichiarato che d’orain avanti l’obiettivo della collaborazione internaziona-le in ambito spaziale, da scambio “ovest-est” dovràampliarsi a scambio “nord-sud”: proprio in questaoccasione infatti si è dato il benvenuto alla Nigeriacome nuovo membro del COSPAR. Nel corso dellacerimonia sono stati assegnati diversi premi, sia agli“Young Scientists” sia ai veterani di questo settore.Mentre tra i giovani più di metà erano ragazze, i vete-rani erano tutti uomini; che il cosiddetto “soffitto dicristallo” di cui tanto si parla nelle aziende esista anchenel mondo scientifico ?Il congresso, organizzato inevitabilmente per sessioniparallele, si è articolato in sei giornate, tre delle quali

dedicate agli effetti biologici delle radiazioni. In parti-colare la sub-commission F2.1 (“Space Radiation Bio-logy”), organizzata da Christa Baumstark-Khan eMarco Durante, si è articolata in quattro mezze giorna-te, mentre la F2.2 (“Physical and Biophysical Modelsand Simulation Codes for Space Radiation Risk Asses-sment”), organizzata da Andrea Ottolenghi, ha occupa-to due mezze giornate. La sessione sperimentale si èaperta con i possibili effetti degli ioni pesanti sul siste-ma nervoso centrale. In particolare B. Rabin ha parla-to degli effetti dell’età sull’insorgenza di ansia inseguito all’esposizione a ioni pesanti, mentre J. Josephha discusso i possibili effetti benefici di estratti di frut-ta sul comportamento e sulla funzionalità neuronale.La sessione “Biological determinants of Radiationresponse” ha visto gli interventi di Y. Furusawa (effet-to del dose-rate su cellule tumorali umane irraggiatecon particelle di alto LET), H. Wu (induzione di micro-nuclei in fibroblasti umani lungo il picco di Bragg), M.Hada (dipendenza dello spettro di danni complessi alDNA dalla qualità della radiazione) e M. Belli (fram-mentazione del DNA in fibroblasti umani irraggiaticon ioni ferro). Nella sessione successiva (“Cellulareffects of heavy ions”), A. Kronenberg ha presentatoun’analisi comparativa di mutazioni in cellule coltiva-te in vitro e in tessuti irraggiati con ioni ferro, T. Hei hadiscusso il ruolo dei geni oncosoppressori nella tra-sformazione di cellule epiteliali bronchiali umane e T.Onishi ha trattato la fosforilazione di proteine che rico-noscono il danno da ioni pesanti. Nella sessione“Effects of high-LET radiation on cell cycle and diffe-rentiation”, C. Baumstark-Khan ha presentato l’esperi-mento tedesco CERASP sulla risposta alle radiazionida parte di cellule in condizioni tipiche dell’ambientespaziale (e.g. microgravità), W. Morgan ha fornito unarassegna sugli effetti ritardati delle radiazioni (tipica-mente Genomic Instability) e D. Trani ha presentatol’analisi di specifiche proteine legate al ciclo cellularein seguito ad esposizione di cellule polmonari a dosisub-letali di raggi gamma. Particolarmente interessan-te la sessione su “Adaptive response and bystandereffects” (purtroppo in sovrapposizione con la primaparte della F2.2), in cui C. Furnier ha discusso lamodulazione dell’espressione genica in cellule bystan-der in seguito a irraggiamento con ioni carbonio, H.

REPORT SULLA“36th COSPAR SCIENTIFIC ASSEMBLY”

(Pechino, 16-23 luglio 2oo6)Francesca Ballarini

Università di Pavia, Dipartimento di Fisica Nucleare e Teoricae-mail: [email protected]

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Zhou ha parlato di instabilità gnomica in cellulebystander e Y. Kobayashi ha presentato gli studi sul-l’effetto bystander effettuati al JAEA con microbeamsdi ioni pesanti. Nella sessione “Chromosomal bio-markers for high-LET radiation”, S. Ritter ha discussola questione dei biomarkers cromosomici previa espo-sizione a radiazioni densamente ionizzanti, M. Duran-te ha mostrato dati relativi ad aberrazioni cromosomi-che nella progenie di linfociti esposti a ioni ferro, M.Cornforth ha presentato e discusso i riarrangiamenticromosomici radioindotti nei cloni di cellule umaneimmortalizzate ed E. Gudowska-Novak ha presentatol’utilizzo della distribuzione di Poisson-Neyman nel-l’analisi degli effetti della qualità della radiazione sul-l’induzione di aberrazioni cromosomiche.

La sub-commission F2.2 (“Physical and BiophysicalModels and Simulation Codes for Space RadiationRisk Assessment”) si è articolata, dopo una breveintroduzione da parte dell’organizzatore A. Ottolenghi,in tre parti. Le prime due sessioni, dopo una relazione generale diE Blakely, sono state interamente dedicate alla model-lizzazione del trasporto della radiazione e della suainterazione con la materia, con interventi di M. Clowd-sley (codice analitico HZETRN), P. Sala (codiceMonte Carlo FLUKA), L. Sihver (codice PHITS), J.

Cugnon (codice INCL) e M. Dingfelder (studi di strut-tura di traccia e calcoli di sezioni d’urto per interazio-ni Colombiane). Prima della sessione poster, L. Pinsky ha riassunto ecommentato i vari poster presenti, in modo da stimola-re la discussione successiva. Il pomeriggio è stato dedicato alla modellizzazionedegli effetti biologici delle radiazioni ionizzanti. Inparticolare I. Gudowska ha presentato applicazioni delcodice SHIELD-HIT al calcolo di dosi al corpo umanoesposto a fasci di ioni, J. Bernabeu ha mostrato calcolianaloghi effettuati con il codice Geant4 e M. Scholz haesposto un lavoro di review sui modelli biofisici utiliz-zabili in adroterapia, con particolare attenzione al“Local Effect Model” (LEM) sviluppato presso il GSIin Germania. A livello molecolare e cellulare, W. Friedland hamostrato simulazioni ottenute con il codice PARTRACrelativamente al danno al DNA indotto da ioni pesantie F. Ballarini ha discusso diversi approcci per model-lizzare effetti sia “targeted” sia “non-targeted”, focaliz-zando l’attenzione sullo status dell’attività modellisti-ca in corso da anni presso l’Università di Pavia. Come sempre, la conferenza ha raccolto un gran nume-ro di ricercatori provenienti da tutto il mondo, molti deiquali si ritroveranno in Canada a Montreal per l’edi-zione del 2008.

Fig. 1: alcuni partecipanti festeggiano il compleanno di Mauro Belli (da sinistra: Andrea Ottolenghi, Martha Clowdsley, lamoglie del festeggiato Maria Teresa, il festeggiato, Marcelo Vazquez, Francesca Ballarini e Michael Dingfelder).

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Dal 12 al 15 marzo di quest’anno si è svolta a Lugano,presso il palazzo dei Congressi, l’ICTR 2006 (Interna-tional Conference on Translational Research and Pre-Clinical Strategies in Radiation Oncology), organizza-ta da Bernier (Bellinzona; N.d.A. attualmente Gine-vra), Bentzen (Madison) e Fuks (New York), in colla-borazione con la European School of Oncology (ESO)e con la European Society for Therapeutic Radiologyand Oncology (ESTRO). La Conferenza, giunta allasua terza edizione – le prime due si sono svolte a Luga-no nel 2000 e nel 2003, rispettivamente – è stata pre-ceduta, dal 9 al 12 marzo, dal Corso Avanzato dellaESO “Modifying Cancer Response to Therapy”. Que-sto Corso, tenuto da docenti di fama internazionale, siproponeva di fornire gli aggiornamenti nel campo dellabiologia molecolare e di analizzare il suo impatto nel-l’oncologia clinica. A ragione si poteva considerarecome un’introduzione alla Conferenza, il cui tema con-duttore era chiaramente indicato nel titolo: “ICTR2006: Bridging Gaps in Translational Research”.L’impostazione dei lavori congressuali era simile aquella delle due prime edizioni, basata sulle Key NoteLectures, sui Forum e sulle sessioni “Meet the Profes-sor”. Ampio spazio è stato dato, in questa edizione, allapresentazione orale di poster e ai Workshops, alloscopo di favorire lo scambio di opinioni tra gli espertie i giovani ricercatori e l’integrazione tra le diversediscipline: radioterapia, fisica, radiobiologia e biologiamolecolare. Ai grandi temi trattati nel 2000 e nel 2003,incentrati sulle nuove tecnologie e sull’apporto dellabiologia e della chimica nell’evoluzione della radiote-rapia, si è aggiunto il tema dell’imaging funzionale.Anche il clima informale ed interattivo che si respira-va era lo stesso delle precedenti edizioni e l’organizza-zione locale è stata, come sempre, perfetta. Il Convegno si è aperto con la Lettura magistrale diMilas (M.D. Anderson Cancer Center, Houston) sullestrategie terapeutiche di targeting molecolare dellecellule clonogene delle neoplasie. Milas ha ipotizzatol’impiego di più approcci molecolari, attivi sui diffe-renti meccanismi di resistenza delle cellule clonogene,da associare ai noti regimi di chemio-radioterapia, alloscopo di migliorare i risultati a lungo termine neipazienti con neoplasie localmente avanzate. Le sessio-

ni successive della prima giornata sono state dedicatealla ricerca traslazionale, alla radiobiologia e allenuove tecniche radioterapiche, come l’IMRT con ifotoni e con i protoni.Nella seconda giornata, di particolare interesse è statoil Forum sulle “Targeted Therapies”. Gli aspetti dellaricerca preclinica sono stati discussi da Catapano (Isti-tuto Oncologico della Svizzera Meridionale, Bellinzo-na), da Baumann (Dipartimento di Radioterapia, Uni-versità di Dresda) e da Siemann (Shands Cancer Cen-ter, Università della Florida). Quest’ultimo relatore haparlato della modulazione molecolare dell’angiogenesiattraverso due diversi approcci: gli inibitori dell’angio-genesi (“AIs”: angiogenetic inhibitors), che agisconoinibendo la formazione di nuovi vasi nel contesto deltumore e gli agenti distruttori dei vasi (“VDAs”: vascu-lar disrupting agents), che determinano un dannodiretto sull’endotelio dei vasi pre-esistenti; alcuni diquesti agenti sono già stati testati nei trials clinici, e irisultati iniziali sono molto promettenti. Bernier,Chairman della Conferenza, ha concluso il Forum pre-sentando i risultati degli studi clinici sull’Erbitux(Cetuximab) nei carcinomi del distretto cervico-cefali-co localmente avanzati, recidivati e/o metastatici. Neipazienti con malattia localmente avanzata, ad altorischio, ha detto Bernier, l’Erbitux associato alla radio-terapia rappresenta una valida alternativa al trattamen-to combinato con radio-chemioterapia ed è un’opzionepromettente nei pazienti con recidiva locale e/o conmetastasi, che sono andati in progressione dopo che-mioterapia con regimi contenenti il Cisplatino. Un datomolto importante, che Bernier ha sottolineato, è l’as-senza di un aumento di tossicità rispetto agli approcciterapeutici convenzionali. Le “Targeted Therapies”sono state analizzate anche in una sessione di comuni-cazioni orali nella stessa giornata.Nella terza giornata i lavori congressuali sono statiintrodotti da Bartelink (The Netherlands Cancer Insti-tute, Amsterdam), con una relazione sul ruolo preditti-vo del profilo genetico nelle pazienti con carcinomadella mammella in stadio iniziale. Dai risultati di unostudio retrospettivo condotto presso il suo Istituto, èemerso che mentre l’esame di uno o pochi geni non erain grado di predire la prognosi, la valutazione dell’in-

THIRD INTERNATIONALCONFERENCE ON TRANSLATIONAL

RESEARCH AND PRE-CLINICALSTRATEGIES IN RADIATION

ONCOLOGYCristiana Vidali

S.C. Radioterapia Azienda Ospedaliero-Universitaria di Triestee-mail: [email protected]

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tero profilo genetico, studiato con la tecnica deimicroarrays, ha portato a conclusioni significativesulla prognosi, consentendo di migliorare la selezionedei casi eleggibili al trattamento adiuvante. Lo studiodel profilo genetico assume un ruolo importante anchenell’individuare la risposta dei tessuti normali allaradioterapia, ha detto Overgaard (Aarhus UniversityHospital, Aarhus) nella stessa sessione, il quale ha cita-to il progetto dell’ESTRO GENEPI, che si propone dicostituire una “biobanca” europea, collezionando i tes-suti sia sani sia neoplastici sottoposti a radioterapia dimigliaia di pazienti, così da poter attingere informazio-ni utili per la ricerca nel campo della radiobiologia edella radiopatologia.Il Comitato Organizzatore dell’ICTR 2006, come nelleprime due edizioni, ha voluto attribuire dei premi ai sin-goli scienziati e alle istituzioni che hanno contribuito inmodo significativo allo sviluppo della ricerca traslazio-nale. I prestigiosi riconoscimenti sono stati conferiti alProf. Milas di Houston (premio istituito dal M.D.Anderson Center di Houston), al Prof. Withers di LosAngeles (premio istituito dal Gray Cancer Institute diNorthwood) e al Prof. Bentzen di Madison (premio isti-tuito dall’ESTRO). Inoltre, nell’ambito della sessioneplenaria della ESO, nel pomeriggio della terza giornata,il Dott. Costa, Direttore della ESO, ha attribuito il vander Schueren Award all’Istituto Gustave Roussy di Pari-gi; il Prof. Bourhis ha ritirato il premio e in una letturamagistrale ha ripercorso le tappe principali della ricercacontro il cancro del prestigioso Istituto francese.La sessione organizzata dalla ESO comprendeva ancheun dibattito sull’imaging funzionale, tema di notevoleinteresse e di grande attualità. Vorrei solo ricordare lasplendida presentazione di Ling (Memorial Sloan Ket-tering Cancer Center, New York) sull’imaging dell’i-possia tumorale, studiato a livello sia preclinico sia cli-nico. Differenti tecniche sono state impiegate alMemorial Sloan Kettering Cancer Center: presso illaboratorio, la PET e l’autoradiografia, la NMR, la

misura diretta della pO2 intratissutale e l’immunoisto-chimica; nella clinica, la PET con due radiotraccianti:il 18F-FMISO e lo 124I-IAZGP.Nell’ultima giornata emergeva per interesse il Forum su“Adaptive Treatment Delivery”. Alla base del tratta-mento radioterapico personalizzato e “adattato” vi è laIGRT (image-guided radiotherapy). Il razionale dell’I-GRT, lo stato dell’arte, gli sviluppi futuri ed il suopotenziale clinico nella radioterapia con fotoni e conprotoni sono stati brillantemente illustrati da Mohan(M.D. Anderson Cancer Center, Houston). Dawson(Princess Margaret Hospital, Toronto) ha presentato ilmodello del fegato, illustrando un protocollo di fase I diradioterapia di alta precisione per il trattamento deitumori primitivi e delle metastasi epatiche. Olsen (Insti-tute for Cancer Research, Oslo) ha parlato di un model-lo di imaging biologico per l’adaptive radiation the-rapy, ancora in fase preclinica, elaborato presso il suoIstituto. Alla fine un’innovativa e originale interpreta-zione dell’IGRT è stata ipotizzata da Fuks (MemorialSloan Kettering Cancer Center, New York), basata suldanno letale a livello dei vasi, invece che delle celluletumorali, determinato da una singola dose di radiazionimolto elevata (> 8-10 Gy). Questo modello – suggeri-sce Fuks - potrebbe essere studiato per trattare neopla-sie radioresistenti agli schemi di radioterapia frazionataconvenzionali. Vorrei concludere questa revisione sul-l’ICTR 2006 proprio citando un’espressione coniata dalProf. Fuks: “Theragnostic imaging”, ovvero therapeu-tic and diagnostic imaging, che Fuks considera la futu-ra rivoluzione nel campo della radioterapia. La prossi-ma Conferenza, l’ICTR 2009, che si svolgerà sempre aLugano, potrà confermare se questa rivoluzione – che ègià iniziata - è destinata a portare a grandi cambiamen-ti nel trattamento radioterapico delle neoplasie e ad unmiglioramento significativo dei risultati. Gli Abstracts di tutti i lavori presentati all’ICTR 2006sono stati pubblicati sulla Rivista Radiotherapy andOncology, Vol. 78, Suppl. 1; March 2006.

ISTRUZIONI PER GLI AUTORILa rivista pubblica articoli scientifici, sia originali sia di rassegna, e reports di congressi inerenti alle radiazioni(ionizzanti e non), dal punto di vista sia fisico-chimico, sia medico-biologico. I contributi, redatti in Times 12 inter-linea singola, devono avere lunghezza pari a circa 3 pagine, incluse eventuali tabelle e/o figure. Le tabelle vannoinserite nello stesso documento Word contenente il testo, mentre ciascuna figura va sottomessa come singolo filejpg ad alta risoluzione. Al titolo, scritto in grassetto maiuscolo, devono seguire i nomi degli autori (in grassetto), le loro affiliazioni e l’in-dirizzo di posta elettronica dell’autore principale. Il testo va organizzato in paragrafi non numerati, con titolo ingrassetto. Le referenze, elencate alla fine in ordine di citazione, vanno incluse nel testo mediante numeri progres-sivi inseriti tra parentesi quadre come nell’esempio riportato sotto [1]. Onde evitare eccessivo lavoro alla redazio-ne, si raccomanda di fare uso del correttore ortografico; si accettano anche contributi in inglese. La sottomissioneiniziale va effettuata mediante posta elettronica a Francesca Ballarini ([email protected]) ed eventual-mente anche agli altri componenti della redazione, i quali riceveranno comunque il manoscritto successivamenteper commenti e/o correzioni.

1. A. Aaaaaa, B.bbbbb and C.ccccc (2006), Titolo. Nome della rivista abbreviato Vol, 123-456.

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Ansiaux R, Baudelet C, Cron GO et al. Botulinum toxin potentiates cancer radiotherapy and chemotherapy.Clin. Cancer Res. 2006; 12 (4):1276-83.SCOPO: le alterazioni strutturali e funzionali nel network vascolare del tumore sono considerati fattori di resisten-za ai trattamenti citotossici. Si ipotizza che la neurotossina Botulinum tipo A (BoNT-A) possa interferire con i neu-rotrasmittitori a livello delle varicosità perivascolari del sistema simpatico, portando alla inibizione delle contra-zioni neurogeniche dei vasi tumorali e con questo aumentando la perfusione e l’ossigenazione tumorale. DISEGNOSPERIMENTALE: per testare l’ipotesi, BoNT-A è stato iniettato localmente in tumori murini (fibrosarcoma FSaII,“hepatocarcinoma transplantable liver tumor”), e una ossimetria con risonanza elettronica paramagnetica per moni-torare la pO2 in vivo ripetuta per 4 giorni. In più, è stata usata una risonanza magnetica come imaging per misura-re la perfusione tumorale in vivo. Arterie isolate sono state montate su fili miografici per monitorare specificata-mente il tono neurogenico delle arteriole cresciute attorno alle cellule tumorali. RISULTATI: la somministrazionelocale di BoNT-A (dose, 29 unità/kg) ha accresciuto significativamente l’ossigenazione e la perfusione tumorale,con un sostanziale incremento della risposta alla radioterapia (20 Gy, 250-kV) e alla chemioterapia (ciclofosfami-de, 50 mg/kg). CONCLUSIONI: BoNT-A potrebbe inibire il tono neurogenico nella vasculatura tumorale. L’aper-tura del letto vascolare indotto da BoNT-A offre una possibilità di incremento della risposta tumorale alla radiote-rapia e alla chemioterapia.

Commento: l’uso di un farmaco comune e di ampio uso in cosmetica come il Botox, che è un bloccante dei neuro-trasmettitori, può fermare la contrattilità neurogenica dei vasi tumorali e conseguentemente aumentare l’ossige-nazione e la perfusione. L’idea è semplice, e anche se il farmaco va instillato nella compagine tumorale renden-done l’uso indaginoso e traumatico, merita ulteriori studi per la possibile applicazione clinica.

Chi JT, Wang Z, Nuyten DS, et al. Gene Expression Programs in Response to Hypoxia: Cell Type Specifici-ty and Prognostic Significance in Human Cancers PLoS Med. 2006; 24(3):e47 BACKGROUND: l’ipossia provoca una risposta cellulare con vari aspetti che hanno ruoli importanti nella normalefisiologia e in molte patologie umane. Un fattore di trascrizione (“hypoxia-inducible factor” - HIF) gioca un ruolocentrale nella risposta all’ipossia; la sua attività è regolata dalla degradazione della proteina HIF-1alpha, che èossigeno-dipendente. Nonostante l’ubiquità e l’importanza della risposta all’ipossia, poco è noto circa la variazionedella risposta trascrizionale all’ipossia tra differenti tipi cellulari o su come questa variazione possa collegarsi aspecifiche diversità cellulari legate al tessuto o alla malattia. METODI E RISULTATI: sono state analizzate le vari-azioni temporali nei valori di trascrizione nella risposta all’ipossia in cellule epiteliali del tubulo prossimale renale,dei dotti della mammella, della muscolatura liscia, e endoteliali con DNA microarrays. L’entità della rispostatrascrizionale all’ipossia è stata maggiore nelle cellule renali. Questa elevata risposta era associata ad alti livelli diHIF-1alpha RNA cellulare, e poteva essere ridotta riducendo l’espressione della HIF-1alpha attraverso l’inter-ferenza con l’RNA. La marcatura genetica della risposta all’ipossia ha mostrato variazioni coordinate in parecchitumori umani, ed è risultata un forte fattore predittivo di evoluzione clinica in tumori della mammella e ovarici. Nel-l’analisi di un ampio data-base di espressione genetica di tumori della mammella, si rileva che le informazioni prog-nostiche nella marcatura dell’ipossia erano più predittive dell’outcome di ogni altro parametro clinico in uso. CON-CLUSIONI: La risposta trascrizionale all’ipossia è variabile nelle cellule di differenti tessuti. Alcune di queste vari-azioni sono collegabili alla variazione nell’espressione del gene HIF1A. L’espressione genetica della risposta cel-lulare all’ipossia è associata con una peggior prognosi nel cancro della mammella e dell’ovaio.

Commento: i geni sovraregolati sotto ipossia in colture cellulari possono indicare la prognosi in diversi tumoriumani; i pazienti con espressione genetica marcata per l’ipossia hanno evoluzione negativa, e l’ipossia è un fatto-re predittivo nel tumore mammario superiore ai comuni indicatori prognostici (recettori, stato linfonodale…)

INVITO ALLA LETTURA

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Kong FM, Hayman JA, Griffith KA, et al. Final toxicity results of a radiation-dose escalation study inpatients with non-small-cell lung cancer (NSCLC): predictors for radiation pneumonitis and fibrosis. Int JRadiat Oncol Biol Phys. 2006; 65(4):1075-86.SCOPO: riportare i risultati finali della tossicità di un trial di dose-escalation disegnato per testare l’ipotesi cheanche dosi elevate di radioterapia possono essere somministrate con sicurezza a pazienti con tumori polmonari nona piccole cellule (NSCLC), quantificando la relazione dose-volume e tossicità del polmone. MATERIALI E METO-DI: In totale 109 pazienti con NSCLC non resecabile o non operabile per cause mediche sono stati trattati con unprogramma di dose-escalation, da sola o dopo chemioterapia neoadiuvante utilizzando tecniche conformazionali3D. 84 pazienti (77%) hanno ricevuto più di 69 Gy; il trial fu bloccato alla dose di 103 Gy. Il follow-up mediano èdi 110 mesi. RISULTATI: Si sono osservati 17 casi (14.6%) di polmonite di Grado 2 - 3 e 15 (13.8%) fibrosi diGrado 2 – 3; no tossicità di Grado 4 - 5. L’ analisi multivariata ha mostrato che (1) i casi di tossicità non erano asso-ciati con la dose prescritta al tumore, e (2) erano associati in modo significativo (p<0.001) a parametri dosimetriciquali la dose polmonare media (MLD), il volume di polmone ricevente almeno 20 Gy (V20), e la possibilità di com-plicazioni del tessuto polmonare (NTCP). Con cutoffs del 30% per V20, 20 Gy per MLD, e 10% per NTCP, tali fat-tori hanno valore predittivo positivo dal 50% al 71% e negativo al 85% - 89%. CONCLUSIONI: Con un follow-up per la tossicità a lungo termine, si è osservato che si possono somministrare dosi di radioterapia più elevate diquanto usato normalmente nel trattamento del tumore polmonare. Dati quantitativi basati su valori di dose-volumepossono formare la base per studi di dose-escalation individualizzati.

Commento: lo studio ribadisce, basandosi su una casistica dotata di adeguato follow-up, che la valutazione deirischi (tossicità) legata alla sola dose nel trattamento radioterapico dei tumori del polmone va superata quando siutilizzano le moderne metodiche di trattamento basandosi su valori predittivi adeguati quali MLD, V20, NTCP.

Baum C, Alber M, Birkner M et al., Robust treatment planning for intensity modulated radiotherapy of pro-state cancer based on coverage probabilities, Radiother. Oncol. 2006; 78: 27-35SCOPO: Valutare un approccio all’ottimizzazione in cui le “probabilità di copertura” sono incorporate nell’otti-mizzazione di trattamenti con radioterapia ad intensità modulata (IMRT), al fine di superare il problema della defi-nizione di margini nel caso di sovrapposizione tra planning target volume (PTV) ed organi a rischio. METODI:piani di trattamento IMRT sono stati generati con tre approcci di ottimizzazione: (A), basato su una TC pre-tratta-mento più un margine, (B), su contorni di retto e prostata ottenuti da cinque TC pre-trattamento più un margine e(C) sulla probabilità di copertura. Per l’approccio C, per ogni voxel TAC è stata calcolata la probabilità che fosseoccupato da un organo a partire da cinque TC pre-trattamento e dalla distribuzione di probabilità degli errori siste-matici di posizionamento. La probabilità di occupazione così ottenuta è stata usata come fattore di peso locale dellafunzione di costo. Simulazioni Monte Carlo dei piani di trattamento sono state usate per calcolare la distribuzionedi probabilità della dose uniforme equivalente (EUD) per prostata e parete del retto. RISULTATI: le simulazioni deitrattamenti dimostrano che i risultati migliori e più robusti per quanto riguarda l’EUD di prostata e retto sono statiottenuti con l’approccio C. Per l’approccio A l’EUD della parete rettale era in media 1.5 Gy più alto che in C, men-tre per l’approccio B l’EUD della prostata era per la maggior parte dei pazienti più basso di quello ottenuto con C,specialmente per i pazienti con grande movimento d’organo. CONCLUSIONI: Utilizzando la probabilità di coper-tura come peso locale nella funzione di costo si ottiene un aumento della dose nel volume bersaglio e/o un miglio-ramento del risparmio del retto, come conseguenza di trattamenti IMRT più robusti e più sicuri.

Commento: la procedura di pianificazione in radioterapia deve tenere conto delle incertezze geometriche, ovverodegli errori nel posizionamento del paziente e dei movimenti d’ organo che avvengono durante il ciclo trattamen-to. Mentre la radioterapia convenzionale si affida a concetti pratici ma semplificati come quello di PTV, la flessi-bilità delle metodiche di ‘inverse planning’ usate per l’ IMRT è tale da permettere di trattare in modo più sofisti-cato ed accurato i problemi legati alle incertezze geometriche. La “probabilità di copertura” è una delle tecnicherese possibili dall’inverse planning, e anche quella che probabilmente sarà disponibile per prima nei sistemi dipiani di trattamento commerciali.

A cura di Maurizio Amichetti e Marco Schwarze-mail: [email protected]

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