XIV CONVEGNO NAZIONALE DELLA SOCIETÀ ITALIANA PER …sirr.casaccia.enea.it/Congressi SIRR/Atti...

XIV CONVEGNO NAZIONALE DELLA SOCIETÀ ITALIANAPER LE RICERCHE SULLE RADIAZIONI (S.I.R.R.)

preceduto dal corso

LA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI NELTREATMENT PLANNING DELLA RADIOTERAPIA

Trieste, Centro Congressi Stazione Marittima 24 - 27 giugno 2008

PresidenteMario de Denaro - A.O.U. Trieste

Comitato Organizzatore Locale

Comitato Scientifico

Segreteria S.I.R.R.Unità Tossicologia e Scienze BiomedicheENEA Centro Ricerche CasacciaVia Anguillarese, 301 - 00123 Romatel.: 06 30484442 fax: 06 30486559e-mail: [email protected] - www.sirr.unina.it

Organizzazione a cura di:

Via G. Carducci, 30 - 34125 Triestetel. 040 7600101 - Fax 040 7600123

[email protected]

Mila D’Angelantonio - CNR-ISOF, BolognaFrancesca Pacchierotti - ENEA, RomaMariagabriella Pugliese - Università Federico II, NapoliAntonella Rosi - ISS, RomaOrazio Sapora - ISS, Roma

Anna Saran - ENEA, RomaSandro Squarcia - Università di GenovaMargherita Venturi - Università di BolognaCristiana Vidali - A.O.U., Trieste

Aulo Beorchia - A.O.U., TriesteMaria Assunta Cova - Università di TriesteGiannino Del Sal - CIB Area Science Park, TriesteFranca Dore - A.O.U., TriesteGianrossano Giannini - Università di Trieste

Mara Severgnini - A.O.U., TriesteGiuliana Tromba - Sincrotrone TriesteClaudio Tuniz - ICTP, TriesteCristiana Vidali - A.O.U., TriesteRossella Vidimari - A.O.U., Trieste

Supplemento al Volume XI n. 1 - aprile 2008 RADIAZIONI Ricerca e Applicazioni

Con il patrocinio di

Associazione Italiana di Fisica Medica (A.I.F.M.)

Associazione Italiana di Radiobiologia (A.I.R.B.)

Associazione Italiana di Radioterapia Oncologica (A.I.R.O.)

Azienda Ospedaliero-Universitaria "Ospedali Riuniti" di Trieste

Sincrotrone Trieste S.C.p.A.

Ente per le Nuove Tecnologie, l'Energia e l'Ambiente (E.N.E.A.)

Federazione Italiana Ricerche sulle Radiazioni (F.I.R.R.)

International Centre for Theoretical Physics (I.C.T.P.)

Istituto Superiore di Sanità (I.S.S.)

Ordine dei Medici Chirurghi e degli Odontoiatri della Provincia di Trieste

Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Trieste

Università degli Studi di Trieste

Comune di Trieste

Regione Autonoma Friuli Venezia Giulia

Con il contributo di

Azienda Ospedaliero-Universitaria ”Ospedali Riuniti” di Trieste

Sincrotrone Trieste S.C.p.A.

EL.SE.

GIO’ marco

MD51 Medical Development

Nuclital

Sordina

Tecnologie Avanzate

Tema Sinergie

Toshiba

XIV Convegno Nazionale Trieste 25, 26 e 27 giugno 2008

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Corso Monotematico Pre-ConvegnoLA DIAGNOSTICA PER IMMAGINI NEL TREATMENT PLANNING DELLA RADIOTERAPIA

Trieste, Centro Congressi Stazione Marittima - 24 e 25 giugno 2008

PROGRAMMA DEL CORSO

Martedì 24 giugno 2008

13.00-14.00 Registrazione dei partecipanti

Sessione I14.00-14.30 Introduzione al Corso

M. de Denaro

Moderatori: A. Beorchia, M.A. Cova14.30-15.00 I volumi di trattamento in radioterapia

C. Vidali15.00-15.30 L’imaging morfologico

M. Ukmar15.30-16.00 L’imaging funzionale

F. Dore16.00-16.30 La scelta ottimale delle tecniche di imaging in relazione alla sede tumorale

G. Mattiucci, M.A. Gambacorta

16.30-17.00 Intervallo

Sessione IIModeratori: F. Dore, R. Vidimari

17.00-17.30 L’acquisizione, l’elaborazione e la fusione delle immagini nel treatment planningM. de Denaro

17.30-18.00 I modelli di imaging funzionale e molecolare in radioterapia C. Greco

18.00-18.30 La contornazione in 3DCRT ed IMRTC. Airaldi, P. Gabriele

18.30-19.00 L’elaborazione del treatment planning nella radioterapia conformazionale, nell’IMRT e nell’IGRTB. Baiotto, M. Stasi

Mercoledì 25 giugno 2008

Sessione IIIModeratori: M. Amichetti, P. Francescon

9.00-9.30 L’elaborazione del treatment planning nella radiochirurgiaC. Cavedon

9.30-10.00 L’elaborazione del treatment planning nella tomoterapiaI. Abu Rumeileh, A. Drigo

10.00-10.30 L’elaborazione del treatment planning nella terapia con protoniM.Schwarz


Sessione IVModeratori: S. Maluta, C. Peroni

11.00-12.30 Tavola rotonda: I nuovi sistemi di software per il treatment planning della radioterapia

12.30-13.00 Test ECM

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PROGRAMMA DEL CONVEGNO

Mercoledì 25 giugno 2008

13.00-14.00 Registrazione partecipanti e Cocktail di Benvenuto

14.00-14.30 Inaugurazione del ConvegnoO. Sapora, M. de Denaro

SESSIONE I - RECENTI SVILUPPI E PROMETTENTI APPLICAZIONI DELLE RADIAZIONI IN CHIMICA

Moderatori: M. D’Angelantonio, M. Venturi14.30-15.05 La purificazione dell’acqua mediante radiazioni ionizzanti e processi di ossidazione

avanzataS.S. Emmi

15.05-16.00 COMUNICAZIONI

Impiego delle radiazioni ionizzanti nella funzionalizzazione di polimeri tecnologici e di cariche per elastomeri A. Buttafava, A. Faucitano, D. Dondi Effetti del trattamento con raggi gamma su biomateriali a base di poli-εε-caprolattone/ idrossiapatite M. Di Foggia, U. Corda, P. Taddei, C. Fagnano, A. TorreggianiDegradazione del Propoxur mediante Electron beam e foto-ossidazione con H2O2

S. Caminati, G. Poggi, S.S. EmmiIl ruolo delle radiazioni ionizzanti sulla Terra primordialeD. Dondi, A. Buttafava, D. Merli, A. Faucitano


16.30-17.05 Nanoparticelle di silice luminescenti per l’imagingL. Prodi


Modelli radicalici, biomimetici del danneggiamento al DNA, generati in nucleosidi da radiazioni ionizzantiS. Righi, P. Kaloudis, M. D’Angelantonio, Q. Mulazzani, C. ChatgilialogluMetallotioneine sottoposte a stress radicalico: alterazione della struttura e induzione di processi di desolforizzazioneA. Torreggiani, J. Domènech, R. Orihuela, C. Ferreri, M. Tamba, S. Atrian, M. Capdevila, C. Chatgilialoglu“Il linguaggio della ricerca”: un progetto di divulgazione che trasforma gli studenti in “comunicatori scientifici”S. Albertazzi, L. Bellucci, U. Corda, C. Ferreri, A. Torreggiani, V. Vitale, M. D’Angelantonio

Moderatore: O. Sapora18.00-18.50 LETTURA MAGISTRALE “MARCELLO QUINTILIANI”

Radiobiologia e ricerca traslazionaleD. Tirindelli Danesi

18.50-19.30 Consegna del Premio Marcello Quintiliani e Premi SIRR: presentazione dei lavori scientifici


XIV CONVEGNO NAZIONALE DELLA SOCIETÀ ITALIANA PER LE RICERCHE SULLE RADIAZIONI (S.I.R.R.)

Trieste, Centro Congressi Stazione Marittima - 25, 26 e 27 giugno 2008

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Giovedì 26 giugno 2008

SESSIONE II - DOSIMETRIA E RADIOPROTEZIONE

Moderatori: A. Campa, M. Pugliese9.00-9.35 Le raccomandazioni 2007 della ICRP

E. Giroletti9.35-10.30 COMUNICAZIONI

Esposizione al radon negli ambienti scolastici della CampaniaM. Pugliese, N. De Cesare, F. De Cicco, A. D’Onofrio, V. Roca, C. Sabbarese, G. VenosoIl ruolo e l’attività dell’ISS nell’ambito dell’identificazione degli alimenti irradiatiS. Onori, C. Boniglia E. BortolinUna rapida metodica di estrazione del 2-dodecilciclobutanone per la identificazione tramite GC/MS di alimenti irradiati contenenti grassi S.A. Giuffrida, A.Bartolotta,M.C. Cammilleri, M.C. D’Oca, A. Parlato, M.C. Ferrugia.Possibilità di utilizzo di vetro comune come dosimetro nei processi di irraggiamento con raggi gamma ed elettroniU. Corda, P.G. Fuochi, M. Lavalle, A. Kovács, K. Farah

U. Corda, P.G. Fuochi, M. Lavalle, A. Kovács, K.10.30-11.00 Intervallo

11.00-11.35 Il progetto di mammografia clinica con luce di Sincrotrone: aspetti fisici e dosimetriciG. Tromba


Mammografia con luce di sincrotrone: qualità dell’immagine e dose in funzione dell’energiaG.C. Jaconelli, A. Abrami, F. Arfelli, E. Castelli, D. Dreossi, R. Longo, E. Quai, L. Rigon, T. Rokvic, M. Tonutti, G. Tromba, F. ZanconatiApplicazione dei dosimetri Fricke-gel in Brachiterapia HDRA. Negri, M. Carrara, G. Gambarini, R. MarchesiniDistribuzione tridimensionale della dose mediante lettura ottica di dosimetro Fricke-gelL. Guidoni, S. Grande, A.M. Lucani, A. Palma, V. Viti, P. Barone, P. Sordi, E. Di Castro,C. Di Felice, A. Lo Bosco


SESSIONE Poster (Indice Poster a Pagina 8)

13.30-14.30 Moderatori: F. Ciriello, F. Pacchierotti, M. Pinto, A. Torreggiani

SESSIONE III - LA TARGET THERAPY: DAL LABORATORIO ALLE APPLICAZIONI CLINICHE

Moderatori: A. Rosi, C. Vidali14.30-15.05 Basi genetiche della radiosensibilità individuale: polimorfismi di geni coinvolti nei

processi riparativi del danno al DNAA. Testa


Radiazioni a basso- ed alto -LET modulano in modo differente la lunghezza dei telomeriF. Berardinelli, A. Sgura, A. Antoccia, G. Cuttone, G.A.P. Cirrone, R. Cherubini , V. De Nadal,S. Gerardi and C. TanzarellaEffetto bystander mediato dal terreno di fibroblasti umani irradiati con particelle alfa F. Antonelli, M. Belli, G. Esposito, G. Simone, E. Sorrentino, A.M. Tabocchini Studio dei messaggeri cellulari coinvolti nell’effetto bystander: influenza delle condizioni sperimentali A. Bertolotti, F. Ballarini, L. D’Ercole, A. Facoetti, F. Lisciandro, L. Mantovani, L. Mariotti,R. Nano, A. Ottolenghi, F. Pasi


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Effetto della crio-conservazione sulla risposta di sistemi biologici a raggi γγU. Bottigli, A. Brunetti, M. Carpinelli, N. Diaz, P.L. Fiori, B. Golosio, G.L. Masala, P. Oliva,P. Randaccio, S. Santona, L. Zamai, G. Cugia, F. Centis, M. Valentini, S. Stramigioli,W. Cesarini, M. Balata S., Nisi, M. Laubenstein, R. Bedogni, A. Esposito, R. Cherubini,V. De Nadal, S. Gerardi


16.30-17.05 Targeted therapy e radioterapia: dal razionale biologico alle applicazioni clinicheU. Ricardi , A.R. Filippi


Insorgenza precoce della senescenza cellulare in cellule endoteliali umane esposte a radiazioni ionizzanti di varia qualità.L. Manti, M. Durante, G. Gialanella, G. Grossi, M. Pugliese, P. Scampoli

Topi Ptc1+/- come modello per la valutazione del rischio di esposizione alle basse dosi di radiazioni ionizzantiM. Tanori, E. Pasquali, M.T. Mancuso, S. Leonardi, V. di Majo, S. Rebessi, S. Pazzaglia, A. SaranIdentificazione di segnali di spettroscopia 1H NMR per lo studio di stress metabolico indotto da radiazioni in cellule tumorali. A.M. Luciani, S. Grande, A. Palma, A. Rosi, C. Giovannini, O. Sapora, V. Viti, L. Guidoni

17.50-18.25 I regolatori della funzione dell’oncosopressore p53 quali nuovi bersagli terapeuticiG. Del Sal

18.25 Assemblea dei Soci

20.45 Cena Sociale


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Venerdì 27 giugno 2008

SESSIONE IV - RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI: PROSPETTIVE E INNOVAZIONI

Moderatori: P. Muto, C. Tuniz9.00-9.35 Luci e ombre della moderna radioterapia high tech

R. Corvò9.35-10.30 COMUNICAZIONI

Il fattore tempo in radiobiologia: un modello innovativo per la ricerca di frazionamenti non convenzionali in radioterapiaP. Pedicini, V. Fusco, R. Manzo, V. Ravo, P. MutoUn sistema di trattamento per fasci di ioni carbonio: ottimizzazione della dose efficaceA. Attili, F. Bourhaleb, R. Cirio, M. Donetti, A. Garella, N. Givenchi, S. Giordanengo, F. Marchetto, V. Monaco, J. Pardo, A. Pecka, C. Peroni, I. Rinaldi, G. Russo, R. SacchiEvoluzione tecnologica in tema di radioterapia stereotassica: confronto fra utilizzo di frame esterni e tecniche IGRT per il corretto set-up e posizionamento del targetC. Menichelli, L. Masi, I. Bonucci, E. D’Imporzano, C. Polli, R. Doro, F. CasamassimaSub-Unità funzionali in serie e in parallelo: effetto della modifica del frazionamento di doseP. Pedicini, V. Fusco, R. Manzo, V. Ravo, P. Muto


11.00-11.35 Terapia combinata BNCT + PDT per il trattamento del melanoma pigmentato utilizzandoporfirine boronate come radio-/foto-sensibilizzantiG. Jori


Immagini neutroniche di campioni biologici di interesse oncologico su rivelatori a tracce CR-39 mediante neutroni presso “linac” cliniciG. Giannini, F. Bruni, E. Vallazza, M. Bari, D. Iugovaz, G. Orzan, S. Reia, A. Beorchia,M. De Denaro, M. Severgnini, C. Vidali, R. Vidimari, A. Piermattei, A. Fidanzio, A. Mameli,L. Tommasino, P. Borasio, U. Ricardi, S. Anglesio, A. Zanini, P. Chiari, M. PrestRadiografia neutronica per l’imaging della distribuzione spaziale del boro in campioni di tessuto biologico trattati con Borophenilalanina (BPA)S. Stella, S. Bortolussi, P. Bruschi, A. De Bari, J. Bakeine, U. Prati, L. Roveda, A. Zonta, C. Zonta, C. Ferrari, A. Clerici, R. Nano, S. AltieriStudio sulla biocinetica del [153Sm]Sm-EDTMP impiegato nella radioterapia metabolica delle metastasi scheletriche doloroseS. Ridone, D. Arginelli, C. Baiocco, S. Bortoluzzi, E. Inglese, R. Matheoud, M. Montalto, M. Nocente, C. Peroni, M. Rudoni, C. Secco, L. Vigna

12.20-12.40 Relazione conclusivaO. Sapora

13.00-13.30 Test ECM


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P1- L’esperimento "Silenzio Cosmico": sul ruolo adattativo del fondo naturale di radiazioni ionizzantiF. Antonelli, M.C. Carbone, M. Pinto, F. Amicarelli, M. Balata, M. Belli, A.M. Cimini, L. Conti Devirgilis, L. Ioannucci, S. Nisi, O. Sapora, L. Satta, G. Simone, E. Sorrentino, M.A. Tabocchini

P2- Analisi delle doppie rotture indotte nel DNA di fibroblasti umani da radiazioni di diversa qualità F. Antonelli, G. Esposito, E. Sorrentino, P. Giardullo, S. Meschini, M. Belli, G. Simone, G. Arancia,M.A. Tabocchini

P3- Marcatori citogenetici e molecolari di esposizione a radiazioni ad alto e basso LET in cellule linfoblastoidiF. Berardinelli, F. Marullo, A. Sgura, A. Di Masi, G.A.P. Cirrone, F. De Rosa, G. Cuttone, C. Tanzarella,A. Antoccia

P4- Criteri radioprotezionistici per la progettazione, installazione ed esercizio di un reparto PET-Ciclotrone P. Buffa, P. Guarino, E. Tomarchio

P5- Identificazione tramite termoluminescenza di gamberi e scampi irradiati: confronto tra le due metodiche di estrazione dei silicati raccomandate nel protocollo europeoM.C. Cammilleri, A. Bartolotta, M.C. D’Oca, S.A. Giuffrida, A. Parlato, V. Di Stefano

P6- Ipersensibilità e radioresistenza indotta in cellule V79 da basse dosi di raggi γγ e protoni di diversa energiaR. Cherubini, V. De Nadal, S. Gerardi, D. Guryev

P7- Collaborative project on the evaluation of radiation-induced DNA damage and DNA repair genes polymorphisms in relation to radiotherapy adverse effectsT. Cornetta, S. Sterpone, S. Palma, T. Poggioli, F. Novelli, V. Mastellone, D. Giammarino, V. Donato, D. Tirindelli, A. Testa, R. Cozzi

P8- Effetti bystander in promielociti umani HL60V. Dini, M. Belli, O. Sapora, G. Simone, E. Sorrentino, M.A. Tabocchini

P9- Frammentazione del DNA in fibroblasti umani dopo irradiazione con ioni ferro G. Esposito, D. Alloni, F. Antonelli, F. Ballarini, M. Belli, A. Campa, V. Dini, W. Friedland, A. Facoetti, Y. Furusawa, M. Liotta, A. Ottolenghi, H.G. Paretzke, G. Simone, E. Sorrentino, M.A. Tabocchini

P10- Trattamento di ulcere cutanee e di radiodermiti con luce PILER: confronto tra le dosi e i tempi di somministrazioneV. Faraone, E. Ruello, A. Scarmato, G. Amadeo, P. Ruggeri, G. Vermiglio

P11- Tipizzazione genetica di DNA irradiatiF. Gerin, R. Vidimari, U. Ricci, G. La Marca, C. Previderè, P. Fattorini

P12- Radiosensibilità cromosomica in linfociti di sangue periferico. G0 e G2 phase assay: due saggi a confrontoS. Palma, T. Poggioli, T. Cornetta, F. Novelli, S. Sterpone, D. Giammarino, V. Donato, D. Tirindelli, R. Cozzi, A. Testa

P13- Ruolo dei polimorfismi genetici di XRCC1 e XRCC3 nella radiosensibilità individuale: analisi deldanno al DNA indotto dalle radiazioni ionizzantiT. Poggioli, S. Palma, T. Cornetta, D. Tirindelli, R. Cozzi, A. Testa

P14- Processi di Ossidazione Avanzata nella degradazione di detergenti commerciali. La radiolisi gammaS.A. Sconziano, S. Caminati, B. Esposito, S.S. Emmi

INDICE POSTER

P15- Magnetic Resonance Imaging (MRI) in treatment planning and gold fiducial markers for Image Guided Radiation Therapy (IGRT) in prostate cancer: procedures.M. Signor, A. Magli, E. Moretti, S. Fongione, M. Polsinelli, A. Buffoli, R. Girometti,L. Cereser, R. Padovani

P16- Caratterizzazione di una cavità chiusa nel fotoconvertitore PHoNES per analisi di campioni biologici presso “linac” cliniciA. Zanini, O. Borla ,E. Durisi, P. Borasio, U. Ricardi, S.Anglesio, P. Chiari, M. Prest, G. Giannini

P17- Utilizzo di un fantoccio antropomorfo per la valutazione della dose indesiderata da fotoni e neutroni in trattamenti di radioterapia con LinacA. Zanini, O.Borla, E. Durisi, S. Bresciani, M. Stasi


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La purificazione dell’acqua mediante radiazioni ionizzantie processi di ossidazione avanzataIonizing Radiation and UV light for Water Purification.

Salvatore S. Emmi, Serena Caminati, Sara A. SconzianoIstituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF-CNR), ViaP. Gobetti 101, 40129 Bologna & Laboratorio Regionale a Rete perle Acque (LARA), Via G. Saragat 1, 44100 Ferrara - Italy

Purification of polluted water may be advantageously achievedby combining mechanical, physico-chemical and biologicalmethods. To this purpose, a class of clean and fast physico-che-mical methods is represented by the Advanced OxidationProcesses (AOPs), which exploit the high oxidative power andfast reactivity of the hydroxyl radical. AOPs differentiate each-other by combining different energy sources to produce OH(electricity, UV light, fast electrons, ultrasound, and others),and catalysts. The popularity of AOPs lies mainly in their abi-lity to convert bio-refractory organic compounds to bio-degra-dable ones, such that the biological treatment becomes fullyeffective and the residential time is shortened. A basic variety of AOPs consists of a Fe2+/Fe3+ system combi-ned with H2O2, UV light and electrochemistry in acidic environ-ment (Fenton and Fenton-like systems). A soft ozonation of thesystem enhances the efficiency of pollutant removal by producingan extra yield of oxygen radical species. Radiolysis, by E-beam orgamma irradiation, differentiate from the Fenton-like methodsowing to the ease of tuning the processing speed, penetrationdepth, and to a simultaneous disinfection of water.Metal oxide catalysts, such as TiO2, accomplishes a synergisticaction with photo-Fenton and ionizing radiation: a hole crea-ted in the valence band by excitation of the semiconductorundertakes a direct and/or indirect action in the oxidation pro-cess. Sonolysis of water (acustic cavitation) is also successful-ly applied to the remediation issue; similarly to radiolysis, infact, it produces OH radicals from water.In the talk, a survey of the processes above is given. Thenrecent results from our laboratory are presented on the decom-position of carbamic pesticides (Dioxacarb, Baygon, carbo-furan) and endocrine disrupters (sodium dodecilsulfate). Theefficiencies of photo-oxidation and radio-oxidation (E-beamand gamma rays) are compared. Ionizing radiation is shown toperform better than UV light, particularly in the presence ofoxygen, H2O2, and TiO2.

Impiego delle radiazioni ionizzanti nella funzionalizzazionedi polimeri tecnologici e di cariche per elastomeri

Buttafava A., Faucitano A., Dondi D.Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di ChimicaGenerale. V.le Taramelli 12, 27100 Pavia

Il conferimento di nuove specifiche proprietà, attraverso la fun-zionalizzazione di matrici polimeriche tradizionali e di superfi-

ci di ossidi metallici, permette di valorizzare materiali “poveri”e di ampliarne notevolmente lo spettro di applicazione. La cre-scente esigenza di mettere a punto processi industriali a resaelevata e sostenibili ambientalmente apre, in questo campo,ampi spazi alle tecnologie legate alle radiazioni ionizzanti. Nel seguito verranno illustrate alcune applicazioni relative aimateriali per la produzione di energia ed a cariche siliceeimpiegate nell’industria dei pneumatici.Preparazione di membrane a conduzione protonica per celle acombustibile.Le tecniche di graffaggio si sono rivelate semplici e versatilinell’introduzione di nuove funzionalità nelle poliolefine1. Lametodica impiegata sfrutta i radicali provenienti dalla decom-posizione degli idroperossidi presenti nel polietilene radiossi-dato per graffare stirene. Il copolimero così ottenuto viene suc-cessivamente sulfonato per ottenere membrane a conduzioneprotonica per celle a combustibile.Sono stati radiossidati in aria a temperatura ambiente film dipolietilene a bassa densità dello spessore di 50 e 100µ. Il con-tenuto di gruppi idroperossidici, i profili di concentrazione deigruppi carbonilici lungo lo spessore del film, la caratterizzazio-ne EPR degli intermedi radicalici e la mancanza di rilevantieffetti dovuti alla post-ossidazione, indicano che il processoossidativo si è svolto in modo uniforme nella matrice polimeri-ca e che i prodotti risultanti sono sostanzialmente stabili. I filmdi polietilene radiossidati sono stati successivamente graffaticon stirene in presenza di sali di Ferro(II). E’ stato studiato l’ef-fetto sulla cinetica di graffaggio della dose conferita, del conte-nuto di idroperossidi e dello spessore dei film. Viene infine sta-bilito un confronto con la tecnica di graffaggio in sorgente,dove i radicali iniziatori del processo di polimerizzazione ven-gono creati attraverso l’irraggiamento diretto del polietilene inpresenza dello stirene monomero2.Modificazione superficiale radioindotta di cariche di silice.La modificazione superficiale delle cariche per elastomeri ha loscopo di favorire la loro dispersione e di renderle maggiormen-te compatibili con la matrice polimerica. Campioni di Silice, di area superficiale 50-300 m2/g, ricoperticon oligomeri di polibutadiene con contenuti di vinile tra 1 e20%, sono stati trattati con radiazioni gamma a temperaturaambiente, sotto vuoto ed in aria, con dosi nell’intervallo 5-300kGy. E’ stata studiata la cinetica di graffaggio e di radioos-sidazione del polibutadiene, l’area superficiale e la distribuzio-ne dimensionale delle particelle, le caratteristiche termodina-miche delle superfici modificate in funzione della dose, appli-cando tecniche FTIR-ATR, FTIR-DR, NMR, TEM e GC. Sono stati caratterizzati mediante spettroscopia EPR gli inter-medi radicalici del processo di grafting.1. A. Bhattacharya, B.N. Misra, Prog. Polm. Sci. 29 767 (2004) 2. M.A. Salih, A. Buttafava, U. Ravasio, M. Mariani, A.Faucitano, Radiat.Phys.Chem. 76 1360 (2007)


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ABSTRACT

Effetti del trattamento con raggi gamma su biomateriali abase di poli-εε-caprolattone / idrossiapatite

Di Foggia M.a, Corda U.b, Taddei P.a, Fagnano C.a,Torreggiani A.baDip. di Biochimic, Univ. Bologna, via Belmeloro 8/2, 40126Bologna; bISOF - CNR, via P. Gobetti 101, 40129 Bologna.

Il poli-ε-caprolattone (PCL) è un poliestere alifatico utilizzatonella ricostituzione dei tessuti ossei (Fig. 1), che necessita disterilizzazione prima dell’impianto. Per favorire i processi dirigenerazione ossea, al materiale polimerico generalmenteviene aggiunta idrossiapatite (IA), principale componente dellafase inorganica delle ossa. Il trattamento con radiazioni ioniz-zanti, raggi γ ed elettroni accelerati è un metodo largamenteapplicato per la sterilizzazione di materiali biocompatibili, inquanto presenta numerosi vantaggi (es. l’uniformità del proces-so e l’eccellente grado di penetrazione nel materiale). Il tratta-mento con radiazioni ionizzanti può però determinare cambia-menti strutturali nel biomateriale.Campioni di PCL/IA di differente composizione (100-50% diPCL) sono stati trattati con radiazioni ionizzanti ed analizzatimediante spettroscopia vibrazionale e calorimetria allo scopodi valutare le possibili alterazioni indotte nella loro composi-zione e struttura. Gli irraggiamenti sono stati effettuati median-te raggi gamma da 60Co a differenti dosi (0-50 kGy) (dose inacqua) in aria e in atmosfera inerte. Le dosi sono state sceltesulla base di quelle raccomandate per la sterilizzazione dei tes-suti ossei. I risultati hanno evidenziato che sia la cristallinitàche la composizione dei campioni non subiscono sensibilivariazioni in seguito all’irraggiamento. L’unica alterazione delbiomateriale evidenziata è la riduzione della lunghezza dellecatene polimeriche, dovuta all’azione dei radicali formatisi nel-l’irraggiamento.

Figura 1. Formule chimiche del poli poli-ε-caprolattone (PCL)e idrossiapatite carbonata (IA)

Degradazione del Propoxur mediante Electron beam e foto-ossidazione con H2O2

Caminati S.a, Poggi G.b e Emmi S.S. aaISOF-CNR (Bologna); bUniversità di Bologna, Dipartimentodi Chimica G.Ciamician

Questo lavoro si inquadra in un’attività di ricerca avente loscopo di caratterizzare i fattori che influenzano i processidecompositivi indotti dal radicale idrossile su inquinanti orga-nici nelle acque quali pesticidi carbammici come il propoxur(Baygon©). In particolare sono oggetto di indagine la determi-nazione dei meccanismi chimico-fisici di degradazione el’identificazione degli intermedi e dei prodotti di processo.Sperimentalmente sono state impiegate tecniche di radiolisimediante γ e UV per valutare e paragonare l’efficienza globaledei due processi di idrossilazione, in particolare in presenza e

in assenza di H2O2 che funge da ulteriore produttore di radica-li OH. Entrambi i metodi utilizzati appartengono alla categoriadei Processi di Ossidazione Avanzata (AOP).Inoltre è stato trovato, mediante tecniche radiolitiche ad impul-si, che la velocità di reazione tra il propoxur e OH è al limitedella diffusione. Da ciò e dalle indagini spettrali, il meccani-smo principale sembra essere un’addizione all’anello aromati-co con formazione intermedia di un cicloesadienile. Tale mec-canismo, pertanto, si differenzia dalla degradazione UV, chepassa attraverso un intermedio di tipo fenossilico(1). In realtàl’idrossilazione darà luogo a più isomeri cicloesadienilici, datala disponibilità di 4 siti di attacco. Non si può, poi, escludere apriori che nel processo sia coinvolta anche la rimozione di unidrogeno dai gruppi metilenici e/o dall’azoto. Per questo moti-vo è stato deciso di effettuare uno studio computazionale deglistati di transizione che potrà anticipare il numero di meccani-smi di degradazione e la loro importanza relativa. (1)Sanjuàn, A. Aguirre,G. Alvaro, M. Hermenegildo, G. Scaiano,J.C., Applied Catalysis B: Environmental, 2000, 25, 257-265.

Il ruolo delle radiazioni ionizzanti sulla Terra primordiale

Dondi D., Buttafava A., Merli D., Faucitano A.Università degli Studi di Pavia, Dip.to Chimica Generale. V.leTaramelli, 12, 27100 PAVIA

Con evoluzione chimica prebiotica si intende la serie di eventiaccaduti sulla Terra primordiale che ha portato alla formazionedi complesse molecole organiche a partire da molecole piùsemplici organiche o inorganiche (ipotesi Oparin-Haldane). Inaccordo a questa ipotesi, la sintesi dei primi composti organici,la loro trasformazione in molecole più complesse e la genera-zione di sistemi autoreplicanti sono passaggi fondamentali perlo sviluppo della vita.In passato, a partire dai primi esperimenti di Miller, diversefonti energetiche sono state utilizzate per la formazione deiprimi composti organici a partire da composti ritenuti presentinell’atmosfera primordiale.Il ruolo delle radiazioni ionizzanti come fonte energetica pri-mordiale è da sempre ritenuto importante, grazie al fatto che lacrosta terrestre era ancora più ricca di oggi di elementi radioat-tivi. Curiosamente a questo, sono presenti in letteratura pochiesempi dell’applicazione di radiazioni ionizzanti in chimicaprebiotica (si veda, ad esempio 1 e 2). Questi studi di base, a nostro avviso, possono essere ripresi gra-zie allo sviluppo delle tecniche analitiche moderne.Nel corso della nostra indagine, abbiamo sottoposto a radiazio-ni ionizzanti (800 KGy) miscele acquose binarie e ternarie con-tenenti composti semplici quali metanolo, ammoniaca, meti-lammina e acetone.Le miscele sono state ideate mantenendo il più possibile inalte-rato il rapporti C:H:N:O.Tra i composti trovati citiamo l’esametilentetrammina, rilevataanche come prodotto cometario, pirroli, aniline, pirazine eanche pirimidine.Nel corso della presentazione verranno discussi i meccanismi direazione ipotizzati oltre a analogie e differenze tra le varie misce-le e a irraggiamenti condotti con radiazione ultravioletta (3).1) Z. Draganic, I. Draganic, A. Shimoyama, C. Ponnamperuma,


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Origins of Life 8, 1977, 371-376.2) G. Albarran, A. Negron-Mendoza, C. Trevino, J.L. Torres,Radiat. Phys. Chem., 31, 1988, 821-823.3) D. Dondi, D. Merli, L. Pretali, M. Fagnoni, A. Albini, N.Serpone, Photochem. Photobiol. Sci., 6, 2006, 1210-1217.

Nanoparticelle di silice luminescenti per l’imaging

L. Prodi, S. Bonacchi, R. Juris, M. Montalti, E. Rampazzo andN. ZaccheroniDipartimento di Chimica “G. Ciamician”, Latemar Unit,Bologna, Italy

Negli ultimi anni c’è stato un grandissimo interesse per la ricer-ca e lo sviluppo di traccianti luminescenti dedicati alla diagno-stica medica e all’imaging. Tra i nuovi materiali che lo sviluppodelle nanotecnologie hanno individuato, quelli che sono consi-derati più interessanti dalla comunità scientifica sono i cosidet-ti ‘quantum dots’ e le nanoparticelle di silice derivatizzate confluorofori (Dye-Doped Silice Nanoparticles, DDSN). Questeultime appaiano ancor più promettenti, vista la minor tossicitàdel materiale e la versatilità sintetica che può assicurarne unosviluppo molto veloce. In particolare, la possibilità di incapsu-lare in un’unica nanoparticella migliaia di molecole fluorescen-ti può portare ad una grande efficienza nell’assorbimento difotoni, ad un elevato rendimento quantico ed ad un elevatoStoke’s Shift, oltre che ad un aumento della fotostabilità deglistessi fluorofori. In aggiunta, la possibilità, propria di strutturemulti-cromoforiche di dare origine a processi di trasferimento dienergia o di elettroni può consentire, nella progettazione di sen-sori fluorescenti, di raggiungere un’elevata amplificazione delsegnale, offrendo di conseguenza un bassissimo limite di rileva-bilità. Nel corso della presentazione verranno illustrati alcuniesempi di nanoparticelle di silice utilizzate come sensori o cometraccianti per imaging in vitro ed in vivo.

Modelli radicalici, biomimetici del danneggiamento alDNA, generati in nucleosidi da radiazioni ionizzanti

Righi S., Kaloudis P., D’Angelantonio M., Mulazzani Q.,Chatgilialoglu C..ISOF, Consiglio Nazionale delle Ricerche, via P. Gobetti 101,40129 Bologna

Lo studio radiolitico di nucleosidi bromurati permette di carat-terizzare la reattività di modelli biomimetici mediante la forma-zione selettiva di radicali, derivanti dall’attacco di elettroni sol-vatati al sito occupato dal bromo. Modulando opportunamente la base purinica legata allo zucche-ro (ribosio o 2-deossiribosio) si e’ raccolta una serie di informa-zioni su specie radicaliche che, derivando da ciclizzazione, scis-sione o tautomeria dei transienti, prodotti per l’espulsione delbromo, danno luogo a danni anomali e pertanto non riparabili dicomponenti del DNA. Il danno radicalico degli acidi nucleici e’una nota causa di invecchiamento, degenerazione cellulare equindi gravi patologie umane. Gli studi sintetico-meccanicisticie di riconoscimento dei prodotti, dopo radiolisi di nucleosidi,

indicano la formazione di specie radicaliche, cariche e non, inspecifiche posizioni nelle basi nucleotidiche e nell’unita’ zucche-rina. Tali radicali, potenziali responsabili dell’interruzione dellaformazione della doppia elica del DNA, sono studiati con le tec-niche della radiolisi ad impulsi ed in continuo, in cui alla spettro-fotometria risolta nel tempo si affiancano tecniche analiticheconvenzionali come HPLC ed LC-MS. Si riporta una panorami-ca di meccanismi correlati alla struttura della base purinica o allanatura nell’unita’ ribosica, mettendo il luce il filo logico che legastrutture molecolari di partenza con reattività e formazione diradicali centrati sullo zucchero o sulla base. Come esempio dimolecola che da luogo a tutti i tipi di cammino non tautomericosi presentano i dati ancora in studio sulla 8-bromoxantosina,mentre la N1-metilguanosina viene riportata come caso in cui siosserva solo la tautomeria.

Metallotioneine sottoposte a stress radicalico: alterazionedella struttura e induzione di processi di desolforizzazione

Torreggiani A.[a], Domènech J.[a,b], Orihuela R.[c], FerreriC.[a], Tamba M.[a], Atrian S.[b], Capdevila M.[c],Chatgilialoglu C. [a][a]ISOF, CNR, via P. Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy; [b]Dept.Genètica, Univ. Barcelona, 08028-Barcelona, Spain;[c] Dept.Química, Univ. Autòn., E-08193 Bellaterra, Barcelona, Spain.

Le Metallotioneine (MTs) sono proteine a basso peso moleco-lare, particolarmente ricche di zolfo (30% Cys) e presenti intutti gli esseri viventi. Sono in grado di legare ioni metalliciessenziali (es. Zn2+) e xenobiotici (es. Cd2+), principalmentemediante lo zolfo dei residui di Cys. Anche leganti non-protei-ci come ad es. S2- sembrano però poter contribuire alla forma-zione dei complessi metallo-MTs. Numerose funzioni sonostate suggerite per le MTs tra cui un ruolo nel controllo dellostress radicalico. Per comprendere gli effetti dell’attacco radi-calico sulla struttura proteica e la potenziale capacità delle MTsdi trasferire il danno ad altri domini cellulari (es. le membrane),sono stati studiati due sistemi contenenti Zn(II) o Cd(II) e unaMT di origine vegetale (QsMT). Le specie radicaliche sonostate generate mediante γ-radiolisi di soluzioni acquose in dif-ferenti condizioni. Lo studio delle alterazioni indotte è statoeffettuato mediante spettroscopia Raman, CD e ESI-MS, men-tre il danneggiamento dei lipidi di membrana è stato monitora-to mediante un modello lipide/proteina esposto a γ-radiolisiSono stati individuati sia i cambiamenti indotti nella strutturaproteica sia i residui amminoacidici che sono siti preferenzialidell’attacco radicalico (es. Cys e Met). Parallelamente, i mo-

delli biomimetici hanno dimo-strato che l’attacco radicalico suiresidui solforati e’ in grado digenerare radicali capaci di provo-care l’isomerizzazione dei doppilegami degli acidi grassi insaturidelle membrane.


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Fig. 1: Acidi grassi trans ottenu-ti a differenti dosi.

“il linguaggio della ricerca”: un progetto di divulgazioneche trasforma gli studenti in “comunicatori scientifici”

Albertazzi S., Bellucci L., Corda U.,. Ferreri C., Torreggiani A.,Vitale V., D’Angelantonio M..Area della Ricerca - CNR, via P. Gobetti 101, 40129 Bologna

Un gruppo di ricercatori dell’Area della Ricerca di Bolognacura da cinque anni un progetto di divulgazione che ha comefinalità quella di trasformare i fruitori del percorso proposto incomunicatori di quanto appreso venendo a contatto col mondodella ricerca, svolta nei laboratori del CNR di Bologna. Letematiche trattate vanno dalla chimica alla biochimica, dallafisica alla matematica ed alla scienza della terra. Fra gli argo-menti trattati, quelli correlati alle radiazioni sono: inquinamen-to radioattivo; raggi X e γ; impatto delle radiazioni sull’am-biente e sull’uomo; modificazione radicalica di lipidi; ammi-noacidi, proteine e loro degradazione radicalica; bilancio diradiazione in atmosfera ed influenze sul clima. Sono coinvoltiricercatori provenienti dagli Istituti ISAC, ISMAR ed ISOF e cisi avvalsi della collaborazione di giornalisti professionistidell’Ufficio Stampa del CNR e di un quotidiano locale (“ildomani di Bologna”)Il materiale presentato nelle scuole (istituti di istruzione supe-riore) e quello prodotto dai ragazzi è caratterizzato dal bilingui-smo (italiano ed inglese) perché si ritiene fondamentale laconoscenza e la capacità di diffondere notizie anche nella lin-gua inglese, usata per comunicare notizie scientifiche, la cuiterminologia deve essere acquisita da una generazione che sitroverà ad essere “cittadinanza” in Europa. In questi anni sisono ottenuti pregevoli articoli divulgativi e la creatività e fan-tasia degli studenti hanno portato alla produzione anche di fil-mati, pagine web, presentazioni di diapositive, fumetti e poster.I prodotti di maggior pregio sono riportati nel sitowww.bo.cnr.it/linguaggiodellaricerca, dove sono reperibilianche tutte le altre informazioni.

Lettura Magistrale “Marcello Quintiliani”Radiobiologia e Ricerca Traslazionale

Donatella Tirindelli DanesiDipartimento Biotecnologie, Agroindustria e Protezione dellaSalute; Sezione Tossicologia e Scienze Biomediche. ENEACasaccia, Via Anguillarese, 301 – 00123 Roma

Il termine Ricerca Traslazionale è stato sempre più spesso uti-lizzato negli ultimi anni per indicare una attività di ricerca det-tagliata sui fattori che influenzano e regolano l’attività tumora-le allo scopo di migliorare i risultati terapeutici in base alla tra-sposizione dei dati di laboratorio in un protocollo clinico. Adoggi, nel settore della radioterapia, a fronte di un notevole incre-mento tecnologico, il boom della ricerca biomedica non hainfluito in maniera sostanziale sui miglioramenti terapeutici. Illimitato successo della traslazione in radioterapia è legato a varifattori, di cui il principale è il fatto che il trasferimento non èmai così diretto e richiede una ricerca continua sia in laborato-rio che in clinica. Inoltre, la ricerca traslazionale è limitata dallainsufficienza di risorse appositamente destinate, dalla carenza dilaboratori e reparti clinici con staff dedicati che lavorino in stret-

to contatto tra di loro, da una cultura accademica che non faci-lita la collaborazione tra ricercatori di discipline diverse, da unastruttura dei centri medici accademici che privilegia gli sforzidipartimentali rispetto ai programmi interdisciplinari, con uncarico regolatorio e burocratico sempre crescente.L’identificazione di molecole e processi implicati nella rispostaalle radiazioni sia del tumore che dei tessuti normali permettenon soltanto di stabilire un nesso tra una data molecola e laradiosensibilità, ma anche di utilizzare quella molecola comebersaglio per una strategia terapeutica di radiosensibilizzazio-ne. In tal caso occorrerà non solo definire il processo di mortecellulare, ma anche il contesto genetico alla base dell’attivitàdella molecola regolatoria e il potenziale per la selettivitàtumorale. La radiobiologia classica riveste ancora la sua importanza nellostudio di nuove terapie, degli effetti sui tessuti normali e delleinterazioni radiochemioterapiche e necessita di una implemen-tazione e focalizzazione allo scopo di disporre di laboratoridedicati. La caratterizzazione degli effetti di nuovi farmaci enuove molecole, implicate nei differenti pathways molecolari,necessita di studi in vitro e in vivo, su differenti linee e model-li tumorali per la valutazione della eterogeneità delle risposte,di modelli preclinici per lo sviluppo di test predittivi invasivi enon invasivi e per l’ottimizzazione della combinazione dei variagenti con le radiazioni, in differenti tipi di tumore.

La raccomandazione 2007 della ICRP

Elio GirolettiUniversità deli Studi di Pavia, INFN di Pavia e FondazioneCNAO

La Commissione Internazionale per la Protezione Radiologica(ICRP) nel 2007, con il volume n.103, ha pubblicato “The 2007Recommendations of the International Commission onRadiological Protection”. le nuove raccomandazioni sostitui-scono le precedenti del 1991 e più note come “ICRP 60”, i cuicriteri e principi di protezione dalle radiazioni ionizzanti deilavoratori e della popolazione sono tuttora alla base della nor-mativa italiana ed internazionale. La pubblicazione ha due allegati che trattano i due argomentiimportanti della radioprotezione. Il primo è dedicato agli“aspetti biologici ed epidemiologici dei rischi imputabili alleradiazioni ionizzanti”. Infatti, la definizione degli effetti sanita-ri è importante per individuare i principi cardine della radiopro-tezione (giustificazione, ottimizzazione e limitazione delladose individuale), che rimangono sostanzialmente immutatinella ICRP 103. Il secondo allegato tratta degli “aspetti di baseper le grandezze dosimetriche utilizzate in radioprotezione” eindica le grandezze utili alla quantificazione del rischio deter-ministico e di quello stocastico.Gli aspetti di novità più rilevanti della ICRP 103 riguardano: - fattori di peso delle radiazioni e dei tessuti; - coefficienti di detrimento radiologico con cui poter valutare

i rischi stocastici; - definizione della grandezza dose efficace, E, intesa come

media della dose efficace tra di due sessi; - dose collettiva, S: che introduce il concetto della limitazio-

ne temporale e dosimetrica (alle basse dosi) nel calcolo


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della dose collettiva; - aspetti dosimetrici per la valutazione della dose individuale; - vincoli per le esposizioni controllabili; - pone attenzione all’ecosistema, indipendentemente dal suo

impatto con l’organismo umano. Come la precedente, anche la pubblicazione 103 dell’ICRP, nonmancherà di creare dibattiti e innovazioni nell’ambito della pro-tezione dalle radiazioni ionizzanti.

Riferimenti: ICRP Publication 103, The 2007, 1990 Recommendations ofthe ICRP, International Commission on RadiologicalProtection, 2007ICRP Publication 60, 1990 Recommendations of theInternational Commission on Radiological Protection, 60,Annals of the ICRP Volume 21/1-3, International Commissionon Radiological Protection, 1991

Esposizione al radon negli ambienti scolastici dellaCampania

Pugliese M. 1, 2, De Cesare N. 1, 3, De Cicco F. 1, D’OnofrioA. 1, 3, Roca V. 1, 2, Sabbarese C. 1, 3, Venoso G. 1, 2

1)INFN Sezione di Napoli, Complesso Universitario MonteSant’Angelo Via Cintia- Napoli, Italia; 2)Dipartimento diScienze Fisiche, Università di Napoli Federico II, ComplessoUniversitario Monte Sant’Angelo Via Cintia, Napoli, Italia;3)Dipartimento di Scienze Ambientali, Seconda Università diNapoli, Via Vivaldi, Caserta, Italia

La problematica relativa all’esposizione della popolazione allaradioattività naturale, in particolare al radon, è stata affrontata- nell’ambito del progetto ENVIRAD finanziato dall’INFN – inalcune scuole superiori campane, con il duplice intento dimisurare la concentrazione di radon negli ambienti scolastici edi diffondere tra gli studenti concetti e temi che usualmente adessi non vengono proposti [1]. I risultati delle misure hannoevidenziato che il valor medio della concentrazione di radon èmaggiore rispetto a quello ottenuto in Campania nell’ambitodell’indagine nazionale nelle abitazioni promossa alla finedegli anni ottanta dall’ Istituto Superiore di Sanità e dall’ENEA[2], e ciò può essere spiegato considerando che in alcune scuo-le le concentrazioni sono molto diverse a seconda della desti-nazione d’uso dei locali, il che comporta evidentemente unadiversa ventilazione degli stessi. In alcune aree della regione sisono riscontrati valori elevati dovuti alla geologia del territorioe dai materiali utilizzati nell’edilizia, che in un caso hannoavuto come conseguenza la messa in atto di azioni di rimedio. [1] A.M.Esposito, M.Ambrosio, E.Balzano, L.Gialanella,M.Pugliese, V.Roca, M.Romano, C.Sabbarese, G.Venoso, TheENVIRAD project: a way to control and to teach how to pro-tect from high indoor radon level, Int. Congress Series (2005)242-244.[2] F.Bochicchio et al, Annual average and seasonal variationsof residential radon concentration for all the Italian Regions,Radiat. Meas. 40 (2005) 686-694

Il ruolo e l’attività dell’ISS nell’ambito dell’identificazionedegli alimenti irradiati

Onori S. 1, Boniglia C. 2 e Bortolin E. 11Dipartimento di Tecnologie e Salute, 2Dipartimento di SanitàPubblica Veterinaria e Sicurezza Alimentare, Istituto Superioredi Sanità, Roma

Il trattamento con radiazioni ionizzanti viene effettuato alloscopo di promuovere la sicurezza e la qualità igienica degli ali-menti. In Europa l’irradiazione degli alimenti è regolata dalledirettive comunitarie 1999/2/CE e 1999/3/CE, recepite nelnostro paese con il DL.vo 30 gennaio 2001, n.94. In particola-re, tale decreto, a maggiore tutela del diritto di informazionedel consumatore, dispone che i prodotti irradiati debbano esse-re chiaramente indicati come tali tramite etichetta, cartello, odocumento di accompagnamento, se di importazione. Vieneinoltre richiesto che gli Stati membri effettuino controlli suiprodotti in fase di commercializzazione, al fine di verificarne lacorrispondenza alle normative vigenti e la corretta etichettatu-ra. Nel corso degli ultimi dieci anni il Comitato Europeo diNormalizzazione (CEN) ha standardizzato un numero suffi-ciente di protocolli in grado di identificare le diverse tipologiedi alimenti soggette a trattamento con radiazioni.All’Istituto Superiore di Sanità (ISS) è demandato il compito diindicare i metodi analitici atti a rilevare il trattamento conradiazioni ionizzanti e di fornire il supporto tecnico-scientificoai laboratori deputati al controllo ufficiale. All’ISS, in baseall’art. 1 della legge 30/04/1962 n.282, è inoltre affidato il com-pito delle analisi di revisione che si esplica attraverso l’esamedel campione prelevato dalle strutture di vigilanza, qualorarisulti non conforme alle normative vigenti.In ISS sono stati messi a punto e applicati i metodi di tipo fisi-co basati sulla luminescenza (PSL e TL) e sulla risonanza dispin elettronico (ESR). Nel presente lavoro verranno illustratele principali attività condotte in questo settore, con particolareriguardo alla prima indagine nazionale su erbe e spezie all’im-portazione e ai risultati di un interconfronto internazionale.

Una rapida metodica di estrazione del 2-dodecilciclobuta-none per la identificazione tramite GC/MS di alimenti irra-diati contenenti grassi

Giuffrida S.A.(a), Bartolotta A.(a), Cammilleri M.C.(a), D’OcaM.C.(a), Parlato A.(b), Ferrugia M.(c)aDipartimento Farmacochimico, Tossicologico e Biologico,Università di Palermo, via M.Cipolla 74d, 90123 Palermo,Italy; bDipartimento di Ingegneria Nucleare, Università diPalermo, Viale delle Scienze, Edificio 6, 90100 Palermo, Italy;cDipartimento di Chimica e Tecnologie Farmaceutiche,Università di Palermo, Via Archirafi 32, 90123 Palermo, Italy

La determinazione del 2-dodecilciclobutanone (2-DCB) tramitegas cromatografia accoppiata alla spettrometria di massa è unmetodo chimico validato dal Comitato Europeo di Normazioneper l’identificazione di alimenti irradiati contenti grassi. Lametodica raccomandata prevede l’estrazione del 2-DCB tramiteSoxhelet e successiva purificazione in Florisil; tale procedurarichiede tempi di analisi piuttosto lunghi (circa due giorni),


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l’uso di quantità relativamente elevate di solventi e di almeno 20g di campione. Obiettivo del presente lavoro è stato quello dimettere a punto una metodica alternativa di estrazione del 2-DCB, più rapida di quella prevista dal protocollo europeo. Lametodica proposta consiste delle seguenti fasi: 3 g di campioneomogenato vengono dispersi in 3 g di Florisil; si procede allasuccessiva purificazione di questa dispersione in colonnaFlorisil; la soluzione contenente l’analita (2-DCB) è pronta perl’analisi GC/MS. La procedura di estrazione proposta richiedecirca un’ora. E’ stata condotta un’indagine qualitativa su cam-pioni di muscolo di carne suina, non irradiati e irradiati con dosicomprese tra 2 e 8 kGy, confrontando entrambe le metodicheestrattive. I risultati ottenuti mostrano che la metodica di estra-zione proposta permette di distinguere i campioni irradiati dainon irradiati, in maniera analoga alla metodica del protocolloeuropeo, con il vantaggio di ridurre i tempi di analisi e la quan-tità di campione e di reagenti richiesti.

Possibilità di utilizzo di vetro comune come dosimetro neiprocessi di irraggiamento con raggi gamma ed elettroni

Corda U.1, Fuochi PG1, Lavalle M.1, Kovács A.2, Farah K.31ISOF-CNR, Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna, Italia;2Institute of Isotopes, HAS, P.O. Box 77, Budapest, H-1525,Ungheria; 3Laboratoire de Radiotraitment, CNSTN, 2020 Sidi-Thabet, Tunisia

È stata studiata la possibilità di utilizzare vetro comune comedosimetro di routine per le alte dosi. Campioni di questo vetrosono stati irraggiati con raggi γ da 60Co e con fasci di elettro-ni da 3.4 e 8.4 MeV con dosi da 1 a 50 kGy. I campioni, dopoirraggiamento, sono stati sottoposti a trattamento termico distabilizzazione a 150°C per 30 min per limitarne lo scolorimen-to nel tempo. L’assorbanza dei campioni irradiati e trattati ter-micamente, misurata a 410 e 600 nm è funzione della dose. Lastabilità dell’assorbanza dei campioni irradiati, trattati termica-mente e tenuti al buio a temperatura ambiente è stata seguitaper diverse settimane notando che, dopo una diminuzione del10-15% nei primi 10 giorni, l’assorbanza ad entrambe le lun-ghezze d’onda tende a stabilizzarsi. Questo studio ha mostratoche è possibile utilizzare vetro comune come dosimetro di rou-tine nell’intervallo di dose 1-50 kGy nonostante l’effetto discolorimento di cui è necessario tener conto. Inoltre, per mini-mizzare gli eventuali effetti legati alle condizioni ambientalisulla risposta dei campioni e per garantire uguali condizioni diirraggiamento sia per la loro taratura che per la dosimetria diroutine, la taratura di questi “dosimetri” deve essere fatta nel-l’impianto dove saranno utilizzati assieme a dosimetri di riferi-mento e in accordo a quanto riportato nel protocolloISO/ASTM 51261.

Il progetto di mammografia clinica con luce di sincrotrone:aspetti fisici e dosimetrici

G. Tromba1, A. Abrami1, F .Arfelli2, P. Bregant3, K. Casarin1,E. Castelli2, V. Chenda1, D. Dreossi1, R. Longo2, R.H. Menk1,E. Quai1, L. Rigon2, T. Rokvic2,4, M. Tonutti5, A. Vascotto11Sincrotrone Trieste, Strada Statale 14 - km 163,5, Basovizza,Trieste; 2Dipartimento di Fisica, Università e INFN Trieste, viaA.Valerio 2, Trieste; 3 Struttura Complessa di Fisica Sanitaria,Azienda Ospedaliero-Universitaria, via Pietà 19, Trieste;4Facoltà di Fisica, Università di Belgrado, Serbia eMontenegro; 5Struttura Complessa di Radiologia, AziendaOspedaliero-Universitaria, Ospedale di Cattinara, Trieste

Il progetto di “Mammografia con luce di sincrotrone” è ilprimo studio che utilizza i raggi X generati da un Sincrotroneper esami innovativi di mammografia su pazienti. La ricerca sisvolge presso il laboratorio Elettra, la sorgente di luce diSincrotrone di Trieste, all’interno del quale è stato allestito unambulatorio radiologico adatto ad eseguire esami su un cam-pione selezionato di pazienti. Le peculiari caratteristiche dei raggi X prodotti da ELETTRAquali l’intensità, la coerenza spaziale e la monocromaticità,permettono di ottenere immagini radiologiche significativa-mente migliori di quelle ottenute con metodi convenzionali,riducendo, allo stesso tempo, la dose di radiazioni erogata allapaziente nell’esame. Il protocollo clinico messo a punto per la prima fase prevedel’applicazione della nuova tecnica ad un campione ristretto acirca 70 pazienti, selezionati fra i casi per i quali le normali tec-niche di indagine non consentono di formulare una diagnosicerta. La sperimentazione relativa al primo protocollo è inizia-ta nel marzo 2006 ed al momento attuale si sono condotti esamisu 49 pazienti.La linea di luce sulla quale si sono svolti gli studi di fattibilitàpre-clinici, SYnchrotron Radiation for MEdical Physics (SYR-MEP), è stata profondamente modificata in vista della speri-mentazione clinica, allo scopo di condurre gli esami clinicisecondo standard di sicurezza conformi alla normativa vigente.E’ stata realizzata una nuova struttura su due livelli che com-prende la sala del radiologo ed un locale adibito ad ambulatorioradiologico al piano terra e la sala controllo al piano rialzato. La sicurezza della paziente e degli operatori è garantita da duesistemi di sicurezza distinti operanti con logica fail-safe, concriteri di diversificazione tecnologica dei dispositivi e di ridon-danza nei controlli:

il sistema di controllo accessi, deputato a gestire le moda-lità di accesso alle aree controllate nelle modalità di funzio-namento ‘Paziente’ ed ‘Esperimento’,il sistema di controllo della dose, atto a garantire che la dosein ingresso durante l’esame non superi una soglia pre-defi-nita attraverso il monitoraggio continuo fornito dai monito-ri di dose.

Il sistema di dosimetria è costituito da due camere a ionizzazio-ne identiche realizzate sulla base della caratteristica formalaminare del fascio di sincrotrone e della sua elevata intensità.Le camere sono state calibrate in sito rispetto allo standardPrimario di misura delle radiazioni ionizzanti, grazie al sup-porto dell’Istituto Nazionale di Metrologia delle RadiazioniIonizzanti dell’ENEA. L’affidabilità del sistema è stata dimo-strata valutandone la stabilità, l’uniformità della risposta, il


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range dinamico ed il comportamento in funzione dell’energiadei raggi X.L’intero sistema, utilizzando quattro esposimetri posizionati avalle della paziente, permette di selezionare anche i parametridi esame quali l’energia e la velocità di scansione. La relazione prevede di illustrare i principali aspetti fisici dellasperimentazione clinica in corso ad ELETTRA, i vantaggi del-l’utilizzo della luce di sincrotrone in mammografia, le caratte-ristiche del sistema di dosimetria e le modalità scelte per il pro-tocollo di esame.

Mammografia con luce di sincrotrone: qualità dell’immagi-ne e dose in funzione dell’energia

Jaconelli G.C.1, Abrami A.2, Arfelli F.3,4, Castelli E.3,4,Dreossi D.2, 4, Longo R.3,4, Quai E.2, Rigon L.4, RokvicT.3,4,5, Tonutti M.6, Tromba G.2, Zanconati F. 3,61University College of London, London, United Kingdom;2Sincrotrone Trieste, Strada Statale 14 - km 163,5, Basovizza,Trieste; 3Università di Trieste, Trieste; 4INFN, Sezione di Trieste,Via A.Valerio 2, Trieste; 5Facoltà di Fisica, Università diBelgrado, Serbia; 6Azienda Ospedaliero-Universitaria, Trieste

La linea di luce di sincrotrone SYRMEP ad Elettra è dedicataallo sviluppo di tecniche innovative di imaging, in particolarein mammografia. Il fascio monocromatico è utilizzato in unaconfigurazione che riduce la radiazione di scattering senza atte-nuare la radiazione primaria e permette la registrazione delcontributo degli effetti di fase associati all’elevata coerenzaspaziale della radiazione. In questa condizione sperimentale è possibile lo studio accura-to della qualità dell’immagine al variare dell’energia del fascio.Utilizzando sistemi schermo-pellicola l’esposizione ottimale èdata dalla curva caratteristica, con l’esito della ben nota ridu-zione della dose al crescere dell’energia. Indagini in questocampo non possono essere condotte in vivo per ovvie conside-razioni di radioprotezione. Nella presente comunicazione vengono presentati i risultati diuno studio compiuto su reperti chirurgici da mastectomia. Leimmagini dei tessuti sono stati acquisite con le stesse modalitàapplicate allo studio di mammografia clinica, nell’intervallo dienergia 17-21 keV. Alcuni tessuti sono stati studiati sia freschiche dopo la fissazione in formalina, al fine di valutare quantola fissazione alteri le caratteristiche delle immagini.I risultati dimostrano che l’aumento dell’energia implica unariduzione della qualità dell’immagine, del contrasto dellamassa tumorale e della dose: è possibile però trovare un buoncompromesso tra dose e qualità a fini diagnostici. L’utilizzodella fissazione in formalina, pur rendendo più agevole lo stu-dio, altera in modo significativo l’immagine radiografica.

Applicazione dei dosimetri Fricke-gel in BrachiterapiaHDR.

Negri A.a, Carrara M.b, Gambarini G.a, Marchesini R.aaDipartimento diFisica dell’Università e INFN, Milano;bFondazione IRCCS “Istituto Nazionale Tumori”, Milano, Italia

Gli importanti progressi tecnologici in campo radioterapicohanno aumentato significativamente l’importanza della radio-terapia nel trattamento dei tumori.In particolare, la Brachiterapia ha avuto recentemente forte

impulso grazie ai notevoli sviluppi nell’imaging 3D e all’evo-luzione delle sofisticate tecniche di controllo remoto mediantesistemi computerizzati [1]. Questo progresso dei metodi radioterapici richiede un adegua-to miglioramento nelle tecniche dosimetriche, che devono per-mettere di verificare che la distribuzione della dose assorbitadal paziente coincida con quella calcolata dal sistema di piani-ficazione del trattamento. I dosimetri Fricke-gel hanno dimostrato di poter essere unavalida alternativa per tali controlli dosimetrici sia paragonati aifilm radiocromici (Gafchromic) e radiografici [2] sia ai dosi-metri a termoluminescenza (TLD) che permettono solo misurepuntuali.I dosimetri a gel utilizzati in questo lavoro sono costituiti dauna matrice di gel tessuto equivalente nella quale è infusa unasoluzione di solfato ferroso e un indicatore di ioni metallici(Xylenol Orange, XO) [3]. In seguito ad esposizione a radiazio-ne ionizzante si verifica conversione di ioni ferrosi Fe2+ in ioniferrici Fe3+ che vengono catturati dallo XO. L’efficienza diossidazione è proporzionale alla dose assorbita. Il complessoXO-Fe3+ produce assorbimento di luce visibile nell’intorno di585 nm, rendendo possibile l’analisi ottica dei dosimetrimediante imaging di assorbanza di luce. I dosimetri sono rea-lizzati in forma di strato sottile (spessore massimo 3 mm) e perl’analisi sono posti su una sorgente di luce piana ed uniforme.L’immagine della luce trasmessa è acquisita mediante unacamera a CCD provvista di filtro ottico nell’intorno di 585 nm. Sono state eseguite misure di distribuzioni 2D di dose irrag-giando una serie di dosimetri sovrapposti e introdotti in un fan-toccio tessuto equivalente esposto a una sorgente clinica di192Ir (Microselectron HDR, Nucletron). Per poter validare irisultati mediante confronto con quelli ottenuti utilizzando unatecnica standard, sono state effettuate misure con TLD dispostinello stesso fantoccio e con la stessa geometria. I risultati otte-nuti con i dosimetri a gel si sono rivelati essere in buon accor-do con quelli ottenuti con i TLD.

The GEC ESTRO Handbook of Brachytherapy, Edited by theEuropean Society for Therapeutic Radiology and Oncology(ISBN 90-804532-6)G.Gambarini, M.Carrara et al Physica Scripta T118 (2005) 31-34 G. Gambarini, C. Birattari et al Nucl. Instr. and Meth. B 213(2004) 321-324M. Carrara, G. Gambarini et al 2005 IEEE Nuclear ScienceSymposium Conference Record 870-873 (ISBN 0-7803-9221-3)


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Distribuzione tridimensionale della dose mediante letturaottica di dosimetro fricke-gel

Guidoni L.1, Grande S.1, Lucani A.M.1, Palma A.1, Viti V.1,Barone P.2, Sordi P.1, Di Castro E.3, Di Felice C.3, Lo Bosco A.31Dipartimento di Tecnologie e Salute, Istituto Superiore diSanità e INFN Gruppo Collegato Sanità, Roma; 2Istituto per leApplicazioni del Calcolo, CNR, Roma; 3Istituto di Radiologia,Fisica Sanitaria Policlinico Umberto I, Università “LaSapienza”, Roma

I sistemi gel dosimetrici sono sistemi in grado di ricostruiremappe 3D della dose impartita, caratteristica necessaria pergarantire la qualità dei trattamenti di radioterapia oncologica.Il nostro studio si propone di portare un contributo allo svilup-po di questi dosimetri sia a livello del sistema gel che del siste-ma di rilevazione, con l’obiettivo di fornire uno strumento conrisposte meglio caratterizzate anche dal punto di vista dosime-trico. Viene utilizzato un sistema Fricke gel costituito da un geldi agarosio contenente la soluzione di Fricke e il coloranteArancio Xilenolo. La dose in 3D è determinata mediante unsistema a lettura ottica basato su una camera CCD. Il sistema dilettura prevede la rotazione del dosimetro per la ricostruzionetridimensionale. La rilevazione della distribuzione di ioni ferri-ci e quindi della dose impartita si avvale di una CCD con carat-teristiche di rapidità e sensibilità molto convenienti per l’acqui-sizione di una singola proiezione 2D.Nonostante la numerosità degli studi e le ottime qualità dimo-strate da questi sistemi e pubblicate nella letteratura corrente,l’uso di questi dosimetri nella pratica quotidiana è tuttaviaancora difficile a causa della mancata standardizzazione in ter-mini di accuratezza e precisione. Nel nostro studio ci siamooccupati di questo aspetto per definire quali sono i limiti diapplicabilità del dosimetro in condizioni di irraggiamento in unambito clinico.

Il lavoro qui descritto è stato eseguito nell’ambitodell’European Integrated Project MAESTRO.

Basi genetiche della radiosensibilità individuale: polimorfi-smi di geni coinvolti nei processi riparativi del danno alDNA

Antonella TestaSezione di Tossicologia e Scienze Biomediche ENEA C. R.Casaccia Roma.

La radiosensibilità individuale svolge un ruolo particolarmenteimportante nella risposta alle radiazioni ionizzanti somministratenei cicli di radioterapia adoperata nella cura di numerose formetumorali. E’ noto, infatti, che la risposta di ciascun individuo allaradioterapia è unica e l’uso della stessa modalità di trattamentoper lo stesso tipo di tumore non garantisce una risposta identicané la stessa tolleranza da parte dei singoli individui. Sono statiosservati diversi effetti collaterali acuti a carico dei tessuti sani divari organi e apparati, che, appaiono durante la terapia o subitodopo, ed effetti tardivi che possono presentarsi anche anni dopo ecomprendono principalmente fibrosi tissutale e telangiectasia, maanche insorgenza di tumori secondari. Nella pratica clinica odier-

na, le modalità di somministrazione della radioterapia seguonodei parametri standardizzati e non tengono in considerazione lecaratteristiche dei pazienti, sottovalutando l’importanza del back-ground genetico individuale.Molti tentativi sono in atto allo scopo di identificare parametripredittivi di risposta individuale alla radioterapia, cioè biomar-catori di radiosensibilità cellulare utilizzabili come indicatoridelle possibili reazioni avverse nei tessuti sani del paziente;ottenere questo consentirebbe di adattare la terapia alla “sensi-bilità” o “resistenza” dei singoli individui con conseguentemiglioramento della pratica clinica. Tra i possibili “determinanti genetici” coinvolti nelle rispostecellulari al danno da radiazioni, un rilievo particolare hanno igeni della risposta riparativa. E’ noto che i geni coinvolti neidiversi pathways di riparazione del danno al DNA sono un cen-tinaio, ma tra questi sembrano interessanti quei geni per i qualisono state individuate varianti polimorfiche per singola sostitu-zione nucleotidica (SNPs).Queste variazioni, che danno origine a cambiamenti non con-servativi di aminoacidi, potrebbero modificare la riparazionedel danno indotto dalla radioterapia e di conseguenza la rispo-sta a livello cellulare e tissutale. Tra i geni maggiormente stu-diati ci sono XRCC1 (coinvolto nel meccanismo di riparazioneper escissione di basi errate – BER), XPC e XPD (coinvolti nelNucleotide Excision Repair – NER) e XRCC3 (coinvolto nellariparazione di DSB attraverso l’Homologous Recombination –HR). La maggior parte dei dati presenti in letteratura riguarda-no la relazione tra polimorfismi in questi geni e aumento dirischio di manifestare alcune forme tumorali. Per quanto riguarda invece la relazione tra polimorfismi gene-tici e radiosensibilità, i dati di letteratura esistenti sono ancorascarsi e non del tutto conclusivi.

Radiazioni a basso- ed alto -LET modulano in modo diffe-rente la lunghezza dei telomeri

Francesco Berardinelli*, Antonella Sgura*, AntonioAntoccia*, Giacomo Cuttone§, G.A.P. Cirrone§, RobertoCherubini #, Viviana De Nadal #,Silvia Gerardi # and CaterinaTanzarella**Dip. Di Biologia,Università “Roma Tre”, Roma, Italy,§INFN-Laboratori Nazionali del Sud (LNS) Catania, Italy,#INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL), Legnaro(Padova), Italy

I telomeri sono complessi nucleoproteici localizzati alle estre-mità cromosomiche ed altamente conservati tra gli eucariotiConsistono di sequenze ripetute in tandem dell’esanucleotideTAAGGG e sono strutture di fondamentale importanza per ilmantenimento dell’ integrità cromosomica; infatti, perdita disequenze telomeriche o mutazioni in proteine che legano iltelomero attivano una cascata di eventi che includono fusionicromosomiche, instabilità genomica ed in ultima istanza, pos-sono compromettere la proliferazione e/o la vitalità cellulare.Allo scopo di analizzare la risposta telomerica in seguito adesposizione a radiazioni di diversa qualità, fibroblasti primariHFFF2, sono stati irradiati con 4 Gy di radiazioni a basso-(raggi-X, protoni a 62 MeV, LNS-INFN) o alto-LET (protoni a0.8 MeV, 28.5 keV/µm, LNL-INFN). Ventiquattro ore dopo


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l’irradiazione, calyculina-A era aggiunta ai campioni per indur-re condensazione cromosomica e la lunghezza dei telomeriveniva valutata attraverso esperimenti di FISH quantitativa uti-lizzando specifiche sonde a PNA. A dispetto della mancata atti-vazione della telomerasi, abbiamo evidenziato che i telomerivenivano allungati in modo statisticamente significativo solodai protoni a bassa energia (28.5 keV/µm). Per verificare se unmeccanismo di tipo ricombinazionale potesse essere coinvoltonel processo di allungamento, nel laboratorio è stata messa apunto un’ analisi di “Chromosome Oriented-FISH” (CO-FISH). I risultati ottenuti verranno presentati nel poster.

Finanziato INFN-CNS5 (Esperimento SHEILA).

Effetto bystander mediato dal terreno di fibroblasti umaniirradiati con particelle alfa

Antonelli F.1,2, Belli M.1,2, Esposito G.1,2 Simone G.1,2,Sorrentino E.1,2, Tabocchini AM.1,21Dip. Tecnologie e Salute, Istituto Superiore di Sanità; 2INFNSez. Roma1-Gr. coll. Sanità, Roma.

Nell’ambito del Progetto Integrato NOTE (FP6-36465, Euratom),sono stati studiati il danno al DNA e la morte cellulare sia in fibro-blasti umani irraggiati con particelle alfa, che in fibroblastibystander (B). In particolare, è stato studiato il timing dell’effettobystander mediato dal terreno di coltura, utilizzando sia l’approc-cio del trasferimento di terreno che la co-coltura. Negli esperimenti è stata data grande importanza alla standar-dizzazione delle variabili sperimentali al fine di produrre datiutili all’elaborazione di modelli biofisici. Speciali piastre Petricon fondo di Mylar sono state appositamente progettate perl’irraggiamento delle cellule, riproducendo esattamente la geo-metria delle piastre commerciali dotate di inserti con fondo per-meabile. Dato il limitato range residuo delle particelle alfa, èpossibile irradiare le cellule coltivate nelle piastre e non quellenegli inserti (B). I dati ottenuti mostrano che 30 min di co-cultura con celluleirraggiate con una dose di 0.5 Gy di particelle alfa sono suffi-cienti per una significativa induzione di danno al DNA in cel-lule B e che tale danno aumenta dopo 2 h di co-cultura. Inoltre,il danno indotto dopo 1 h di co-coltura è aumentato ulterior-mente da 1 h di incubazione con il solo terreno condizionato. I dati di morte cellulare mostrano una frazione sopravvivente

(SF) di 0.8 in cellule B incubate con terreno prelevato da cellu-le irraggiate con 0.1 o 0.5 Gy e lasciate ad incubare per 1 h a37°C. La stessa SF si osserva in cellule irraggiate con 0.1 Gy,mentre scende a 0.2 dopo una dose di 0.5 Gy.I risultati ottenuti indicano che un sistema di signalling è giàattivato dopo 0.5-1 h dall’irraggiamento e che dallo studio deltiming è possibile trarre indicazioni sui possibili fattori-segna-le coinvolti.

Studio dei messaggeri cellulari coinvolti nell’effetto bystan-der: influenza delle condizioni sperimentali

Bertolotti A.1,2, Ballarini F.1,2, D’Ercole L.3, Facoetti A.1,2,Lisciandro F.3, Mantovani L.3, Mariotti L.1,2, Nano R.2,4,Ottolenghi A.1,2, Pasi F.2,4.1 Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica, Università degliStudi di Pavia, via Bassi 6, 27100 Pavia, Italia; 2 IstitutoNazionale di Fisica Nucleare (INFN), sezione di Pavia, Italia;3 Struttura Complessa di Fisica Sanitaria, FondazionePoliclinico San Matteo IRCCS, 27100 Pavia, Italia; 4

Dipartimento di Biologia Animale, Università degli Studi diPavia, Piazza Botta 10, 27100 Pavia, Italia

Recenti studi di radiobiologia hanno dimostrato che le radiazio-ni ionizzanti inducono effetti biologici anche in cellule nondirettamente colpite dalla radiazione (effetto bystander).Sebbene ad oggi siano state individuate alcune classi di mole-cole biologiche, tra cui le citochine, come possibili responsabi-li della trasmissione del segnale dalle cellule irraggiate a quel-le bystander, i meccanismi alla base di questo fenomeno sonoancora oggetto di studio, anche a causa dell’eterogeneità dellecondizioni sperimentali adottate. Scopo del presente lavoro èstato lo studio delle condizioni sperimentali che possonoinfluenzare il rilascio di citochine nel mezzo di coltura e forni-re qualche spunto di base per lo sviluppo di un modello dellaregolazione del rilascio di citochine (es. IL-6) in assenza odopo esposizione a radiazioni ionizzanti. In particolare, è stataanalizzata l’influenza del tipo e della densità cellulare, delvolume e della temperatura di conservazione del mezzo di col-tura e altri aspetti metodologici inerenti il rilascio di IL-6 e IL-8. Sono stati studiati gli effetti nel tempo di differenti dosi diradiazioni gamma sulla secrezione di queste citochine. I risul-tati hanno mostrato che la densità cellulare o il volume delmezzo di coltura non influiscono sul rilascio di IL-6 da parte disingoli fibroblasti, mentre la secrezione di IL-8 da parte di cel-lule di glioblastoma è strettamente associata alla quantità delmezzo di coltura. L’esposizione dei fibroblasti alle radiazionigamma influenza la cinetica di rilascio di entrambe le citochi-ne, ciascuna con particolari caratteristiche. In conclusione, que-sto studio ha chiarito alcuni dubbi metodologici riguardanti lostudio dell’effetto bystander mediante la tecnica del trasferi-mento del mezzo. Ha inoltre messo in evidenza alcuni aspettiche devono essere considerati nello studio teorico e sperimen-tale dei meccanismi del rilascio delle citochine.


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Effetto della crio-conservazione sulla risposta di sistemibiologici a raggi γγ

U. Bottigli1, A. Brunetti2, M. Carpinelli2, N. Diaz3, P.L.Fiori3, B. Golosio2, G.L. Masala2, P. Oliva2, P. Randaccio4,S. Santona3, L. Zamai5,6,7, G. Cugia5, F. Centis8, M.Valentini8, S. Stramigioli8, W. Cesarini8, M. Balata7, S. Nisi7,M. Laubenstein7, R. Bedogni9, A. Esposito9, R. Cherubini10,V. De Nadal10, S. Gerardi10

1Dipartimento di Fisica dell’Università di Siena; Sezione INFN-Pisa; 2Struttura Dipartimentale di Matematica e Fisicadell’Università di Sassari; Sez. INFN-Cagliari; 3Dipartimento diScienze Biomediche dell’Università di Sassari; Sezione INFN-Cagliari; 4Dipartimento di Fisica dell’Università di Cagliari;Sezione INFN-Cagliari; 5Istituto di Istologia ed Analisi diLaboratorio, Università di Urbino; 6Centro di Citometria eCitomorfologia, Università di Urbino; 7INFN - LaboratoriNazionali del Gran Sasso, Assergi (L’Aquila);8 Laboratorio diPatologia Clinica AO San Salvatore di Pesaro, Pesaro; 9INFN -Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma); 10INFN -Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova)

La crioconservazione di cellule (es., cellule staminali, germina-li, etc.), tessuti e organismi, cioè il loro mantenimento in azotoliquido o in vapori di azoto, è il metodo più largamente utiliz-zato per mantenere inalterati per lungo tempo i sistemi biologi-ci, in condizioni di quiescenza, bloccandone le attività metabo-liche e rallentandone i processi di invecchiamento. Questa d’al-tro canto crea condizioni di esposizione dei sistemi biologici adosi protratte del fondo ambientale di radiazioni (in particola-re, raggi γ/X) che potrebbero comportare un accumulo di danno(e quindi induzione di morte cellulare o di mutazioni) in quan-to l’attivazione dei meccanismi di riparazione potrà avveniresolo al momento dello scongelamento delle cellule stesse per illoro utilizzo di laboratorio o in “clinica”. Indicazioni derivantidalla “food irradiation” così come dalla crio-cristallografia araggi X di macromolecole biologiche suggeriscono invece chetemperature criogeniche (100°K) riducono il danno radio-indotto. Per studiare il danno radio-indotto a livello cellulare e moleco-lare in cellule crio-conservate rispetto a cellule in coltura, èstata valutata la risposta di sistemi biologici diversi, in terminidi vari end-point biologici, a seguito di esposizione a raggi γ infunzione della dose e del rateo di dose, “mimando” l’esposizio-ne al fondo naturale per un intervallo temporale di anni o deci-ne di anni. A tal fine sono stati selezionati sistemi biologici condiversa radiosensibilità: batteri (Escherichia coli); cellule V79di hamster cinese; linfociti umani. La risposta biologica airaggi γ è stata valutata, in condizioni normali e di crioconser-vazione, in termini di induzione di mutazioni e morte cellulare(morte clonogenica e apoptosi), a seconda del sistema biologi-co utilizzato. I risultati preliminari ottenuti sono riportati nelpresente lavoro.

Targeted therapy e radioterapia: dal razionale biologicoalle applicazioni cliniche

Andrea Riccardo Filippi, Umberto RicardiDipartimento di Discipline Medico-Chirurgiche; Sezione diRadioterapia – Università di Torino

Sono passati alcuni anni dai primi studi in vitro di combinazionetra farmaci a bersaglio molecolare e radiazioni. Molti di questilavori, sulla scorta delle evidenze di peggior prognosi per molteneoplasie con over-espressione del recettore per l’EpidermalGrowth Factor (EGFR), sono stati focalizzati su questa pathwaye specificamente sul recettore stesso. I dati ad oggi accumulati suquesta via indicano che nel complesso si possa affermare chel’esperienza pre-clinica suggerisca un beneficio in termini diaumentata radiosensibilità, sia per quando riguarda le “piccolemolecole” sia per gli anticorpi monoclonali. La traslazione in cli-nica ha portato alla registrazione in un tempo relativamentebreve di uno specifico anticorpo monoclonale anti-EGFR incombinazione con la radioterapia nei tumori del distretto cervi-co-cefalico e questo è forse il primo chiaro esempio di successoterapeutico di una combinazione “targeted therapies” e radiote-rapia. Il progressivo sviluppo della ricerca di base offre veloce-mente potenziali bersagli che potrebbero concretizzarsi in nuovepossibilità terapeutiche secondo il modello di sviluppo delle stra-tegie anti-EGFR e molte “piccole molecole” e anticorpi sono infase di studio e vengono testati in combinazione con i farmacitradizionali. Questo avviene anche in combinazione con le radia-zioni, anche se sicuramente con minor “volume” di studi e velo-cità di passaggio tra le varie fasi sperimentali. Alcune questionirimangono aperte in termini di metodologia sperimentale, emolto è ancora da valutare sugli aspetti legati alle potenziali inat-tese tossicità e sul rapporto costo-beneficio di questa categoria difarmaci: uno dei compiti dei clinici e dei ricercatori di base inquesto campo è sicuramente di condividere i dati e le esperienzeper poter sfruttare a pieno queste nuove modalità terapeutiche insinergia con i trattamenti consolidati.

Insorgenza precoce della senescenza cellulare in celluleendoteliali umane esposte a radiazioni ionizzanti di variaqualità.

Manti L., Durante M., Gialanella G., Grossi G., Pugliese M.,Scampoli P.Dipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli FedericoII, e Sezione INFN di Napoli, 80126 Napoli

Gli effetti biologici tardivi della radiazione ionizzante sono diinteresse per i danni al tessuto sano derivanti dal trattamentoradioterapico. Ioni come il carbonio risultano in una dose a que-ste cellule molto ridotta rispetto ai fotoni, ma la maggiore effi-cacia di queste particelle nel causare morte clonogenica, essen-ziale per sterilizzare tumori radioresistenti, potrebbe tradursi inun’efficacia altrettanto elevata anche per altre forme di dannoradioindotto. In vitro la senescenza è inducibile da vari agenti:in questi casi essa non appare come stadio fisiologico che pre-lude all’esaurimento del potenziale proliferativo e alla differen-ziazione terminale della cellula, ma si configura come vero eproprio meccanismo alternativo a morte e trasformazione neo-


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plastica. Tuttavia, l’accumularsi di tale fenotipo in vivo puòcompromettere la funzionalità del tessuto interessato e, in ulti-ma analisi, favorire l’insorgenza di tumori secondari attraversola destabilizzazione del genoma. Vanno quindi compresi dipen-denza di tale risposta dalla qualità della radiazione (ioni vs. foto-ni) e meccanismi (ruolo degli oncogeni vs. telomeri). Abbiamostudiato la senescenza nel sistema modello endoteliale HUVECper un fascio di carbonio usato per radioterapia (GSI,Germania). In parallelo, è stata misurata la lunghezza mediatelomerica dalle intensità di fluorescenza di un marcatore pante-lomerico e uno centromerico. Raggi X hanno funto da radiazio-ne di riferimento. I dati fin qui raccolti indicano che la progeniedelle cellule esposte entra in senescenza prima di quanto faccia-no colture non irraggiate, con una complessa dipendenza sia dalLET che dalla riduzione di lunghezza telomerica.

Topi Ptc1+/- come modello per la valutazione del rischio diesposizione alle basse dosi di radiazioni ionizzanti

Tanori M.1, Pasquali E.1, Mancuso M.T.1, Leonardi S.1, diMajo V.1, Rebessi S.1, Pazzaglia S.1, Saran A.1

Bas-Biotec-Med, ENEA CR-Casaccia, via Anguillarese 301,00123 Roma, Italia

Scopo: La peculiare suscettibilità di topi eterozigoti per il genePatched1 (Ptc1) allo sviluppo di tumori radiondotti, tra cui ilmedulloblastoma, è stata utilizzata per valutare il potenzialetumorigenico dell’esposizione a dosi basse o intermedie diradiazioni ionizzanti e per identificare i fattori biologici cheinfluenzano la risposta alle radiazioni.Materiali e metodi: Topi neonati Ptc1+/- di un giorno sono statiirraggiati a corpo intero con 100, 250 e 500 mGy di raggi X.Negli animali con segni di patologie i tumori del cervellettosono stati prelevati per l’analisi istologica e molecolare. Inoltre,l’influenza del background genetico sulla risposta tumorale alleradiazioni è stata valutata su gruppi di topi Ptc1+/- sviluppatisu background C57Bl/B6. Risultati: I risultati di questo studio hanno mostrato un effettosignificativo di dosi basse e intermedie di raggi X (250 and 500mGy) nell’induzione di stadi precoci e tardivi del medullobla-stoma rispetto ad animali non irraggiati. Inoltre, l’analisi mole-colare dei tumori indotti a dosi inferiori a 500 mGy ha mostra-to che basse dosi di radiazioni contribuiscono allo sviluppotumorale facilitando eventi di perdita di eterozigosi a carico delgene Ptc1. Infine, l’incidenza di medulloblastoma spontaneo èsignificativamente aumentata quando la mutazione di Ptc1 èstata mantenuta su background C57Bl/B6. Su questo back-ground genetico non si sono osservati aumenti dell’incidenza dimedulloblastoma dopo esposizione a radiazioni.Conclusioni: Topi Ptc1+/- costituiscono un modello valido perlo studio degli effetti di basse dosi di radiazioni sul rischio dicancro e dei meccanismi molecolari responsabili. Tale modellopermette inoltre di valutare le complesse interazioni tra fattorigenetici ed ambientali che sono alla base della suscettibilitàallo sviluppo di tumori.

Identificazione di segnali di spettroscopia 1H NMR per lostudio di stress metabolico indotto da radiazioni in celluletumorali.

Luciani A.M.1, Grande S.1, Palma A.1, Rosi A.1, GiovanniniC.2, Sapora O.3, Viti V.1, Guidoni L.11Dipartimento di Tecnologie e Salute, e INFN Gruppo CollegatoSanità, 2Centro Nazionale per la Qualità degli Alimenti e per iRischi Alimentari, 3Dipartimento di Ambiente e ConnessaPrevenzione Primaria. Istituto Superiore di Sanità, Roma

Lo studio della risposta cellulare al trattamento con radiazionipuò fornire importanti informazioni di valore prognostico nelmiglioramento dei trattamenti radioterapeutici. Le applicazioniin questo campo della spettroscopia di NMR, anche alla lucedel crescente sviluppo tecnologico che rende disponibili stru-menti sempre più avanzati, appaiono oggi molto vicine ad unosbocco nella pratica clinica. La ricerca di segnali attribuibili amolecole in grado di identificare variazioni metaboliche è quin-di di particolare interesse. Diversi studi hanno identificato segnali di NMR la cui intensi-tà è legata alla malignità o al grado proliferativo del tumore, oall’instaurarsi di apoptosi. Alcuni segnali di 1H NMR, visibiliin spettri in alta risoluzione di cellule tumorali in vitro, nonsono stati ancora assegnati o associati a modificazioni metabo-liche di rilievo. Esistono, inoltre, pochissimi studi sulle modi-ficazioni dei segnali NMR in relazione alla risposta al tratta-mento con radiazioni.Nel presente lavoro vengono studiati segnali 1H NMR, sensi-bili a trattamenti con chemioterapici, in cellule caratterizzate dadiversa radiosensibilità, irraggiate con radiazione gamma efasci di protoni. Tra questi: segnali di lipidi neutri, spesso asso-ciati all’apoptosi; segnali del glutatione ridotto, predittivi diradioresistenza; e segnali, finora non assegnati, che mostranovariazioni significative in seguito al trattamento con radiazioni,e che, in base a previsioni teoriche e a dati preliminari, sonocandidati a fornire misure dirette di pH intracellulare. Le osser-vazioni spettroscopiche vengono correlate ad osservazioni sulcell killing, sulla distribuzione delle fasi del ciclo cellulare esulla percentuale di morte apoptotica.

I regolatori della funzione dell’oncosopressore p53 qualinuovi bersagli terapeutici

Giannino Del SalLNCIB- Area Sciente Park Padriciano 99 Trieste - Universitàdegli Studi di Trieste

Numerose evidenze sperimentali, provenienti sia da studi clini-ci che epidemiologici e dalla ricerca di base, hanno permessodi stabilire chiaramente il ruolo fondamentale dell’oncosop-pressore p53 nella prevenzione dello sviluppo e della progres-sione tumorale. La sua importanza è rilevata dal fatto che il50% di tutti i tumori umani presentano alle mutazioni a caricodel gene codificante per p53.p53 è un fattore di trascrizione ingrado di legare nella forma normale (wtp53) specifici promoto-ri e quindi attivare la riposta di numerosi geni. In riposta a sva-riati stimoli tra i quali: agenti genotossici, deregolata espressio-ne di oncogeni, agenti che perturbano il metabolismo deinucleotidi etc. wt p53 si accumula ad elevati livelli e induce


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l’espressione di vari geni i cui prodotti regolano il ciclo cellu-lare, la riparazione del DNA, i processi metabolici della cellu-la o la sua suscettibilità alla morte cellulare programmata.Queste importanti funzioni sono perse nelle varie forme muta-te di p53 che si riscontrano nei tumori umani. Queste mutazio-ni sono molto frequentemente “missense” e portano alla produ-zione di una proteina a lunghezza completa che si accumula adelevati livelli nelle cellule tumorali ed è difettiva della capaci-tà di transattivare geni specifici, ma acquista la capacità di for-mare complessi aberranti con altre proteine modificando la tra-scrizione di numerosi geni che contribuiscono alla progressio-ne neoplastica (gain of function). La conoscenza dei meccani-smi molecolari che regolano la funzione delle forme normali dip53 e della sua controparte mutata è essenziale per l’identifica-zione di nuovi bersagli molecolari per un miglior approcciodiagnostico e terapeutico contro svariati tipi di cancro. Bibliografia: Zacchi et al. Nature 2002; Mantovani et al Nat Struct Mol Biol 2007. Vousden KH, Lane DP. Nat Rev Mol Cell Biol. 2007.

Luci e ombre della moderna radioterapia high tech

Renzo CorvòIstituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro e Università degliStudi di Genova

La moderna evoluzione tecnologica in radioterapia(Radioterapia High Tech) ha recentemente visto lo sviluppo dinuove metodiche (Radioterapia ad Intensità Modulata,Radioterapia Stereotassica, Radioterapia intraoperatoria,Tomoterapia) che hanno portato ad una nuova modalità di fra-zionamento della dose (ipofrazionamenti) su volumi bersaglipiù contenuti (Tumor-directed radiotherapy) identificati quoti-dianamente (Adaptive Radiotherapy). La spinta all’utilizzodella nuova tecnologia in clinica può essere in casi selezionatipericolosa per le possibilità di 1. un impiego inappropriatodella metodica non suffragato da evidenze EBM; 2. un lentoavvio di utilizzo dovuto ad un lento apprendimento della tecno-logia da parte del personale; 3. un’incertezza sui possibili effet-ti collaterali legati alla somministrazione di basse dosi di radia-zioni su ampi volumi; 4. un rischio di non ottenere un realeguadagno terapeutico sul paziente se non sono disegnati ade-guati studi controllati sulla tecnologia con continuo monitorag-gio dei risultati ottenuti che devono essere apertamente discus-si nella comunità scientifica.

Il fattore tempo in radiobiologia: un modello innovativo perla ricerca di frazionamenti non convenzionali in radioterapia

Pedicini. P. 1, Fusco V. 1, Manzo R. 2, Ravo V. 2, Muto P. 21Ospedale Oncologico Regionale C.R.O.B. Rionero in Vulture(Pz); 2U.O.C di Radioterapia, P.O. Cardinale Ascalesi (Na)

Gli attuali criteri radiobiologici per la valutazione e la scelta trapiani di cura rivali, non consentono di stabilire a priori il fra-zionamento (dose/frazione, tempo interfrazione e durata del

trattamento) biologicamente più adeguato. Il modello propostoacquisisce le distribuzioni di dose ottenute dai DVH e i para-metri radiobiologici e di cinetica cellulare, per il T e per gliOARs, con lo scopo di definire nuove “funzioni di costo” comestrumento per l’individuazione di frazionamenti non conven-zionali biologicamente più efficaci. La complessità della solu-zione ha richiesto l’uso di tecniche di ottimizzazione numericaimplementate in un programma di calcolo realizzato in linguag-gio Matlab: i volumi interessati da distribuzioni di dose diso-mogenee sono decomposti in sottovolumi con distribuzione didose omogenea e la fase “intra-frazione” viene separata dalperiodo “inter-frazione”. La ricerca della soluzione avvieneattraverso l’individuazione del minimo assoluto di una “funzio-ne di costo radiobiologica” (FCR) che implementa il modellomeccanicistico lineare quadratico, fintanto che T e OARs sonosoggetti all’esposizione, e i parametri temporali che ne deter-minano la reazione biologica nel periodo inter-frazione. Il valo-re minimo della FCR rappresenta il frazionamento biologica-mente più efficace perché equivale al minimo valore per laripopolazione neoplastica e, al tempo stesso, al minor dannopossibile agli OARs. Le informazioni fornite dal programma dicalcolo forniscono un essenziale contributo nelle circostanze diinterruzione forzata del trattamento, nello studio delle re-irra-diazioni, nella individuazione di possibili variazioni del frazio-namento in corso di trattamento e nell’analisi a priori di pro-grammi di “dose escalation”.

Un sistema di trattamento per fasci di ioni carbonio: otti-mizzazione della dose efficace.

Attili A.1, Bourhaleb F.2, Cirio R.1,2, Donetti M.3, Garella A.1,Givehchi N.1,2, Giordanengo S.1, Marchetto F.1,2, MonacoV.1,2, Pardo J.1, Pecka A.2, Peroni C.1,2, Rinaldi I.2, RussoG.1,2, Sacchi R.1,2

(1) INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sezione diTorino; (2) Dipartimento di Fisica, Universita’ degli Studi diTorino; (3) CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica

Da più di quindici anni l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare(INFN) è coinvolto in applicazioni legati all’adroterapia;un’importante progetto in questo campo è lo sviluppo di unpiano di trattamento (TPS) per ioni carbonio. Ioni carbonio sono particolarmente indicati per la cura di tumo-ri profondi rispetto a radioterapie convenzionali, a causa del-l’aumento della Efficacia Biologica Relativa (RBE) verso lafine del percorso delle particelle.Un punto centrale nello sviluppo di tecniche di ottimizzazionein un TPS è la modellizzazione della risposta biologica in fun-


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Curve di evoluzione temporale del numero di cellule neoplasti-che e funzionali per il T e per una porzione di OAR rispettiva-mente e relative soglie di controllo tumorale e di tolleranza

zione dell’energia del fascio e dei tessuti attraversati.L’efficacia biologica è stata valutata utilizzando il “LocalEffect Model” (LEM) per il calcolo delle sopravvivenze cellu-lari. Come dati di input sono state utilizzate le distribuzioni diparticelle a differenti energie e profondità, generate con unasimulazione completa MonteCarlo usando il pacchetto Geant4.Nell’ambito del modello lineare-quadratico, si sono determina-te i parametri αion e βion in funzione della profondità per tes-suti specifici e differenti energie cinetiche degli ioni primari.Questi parametri sono stati inclusi in un prototipo di softwareTPS in cui nella procedura di ottimizzazione si tiene contodella RBE per ottenere un effetto biologico omogeneo nel volu-me tumorale.

Evoluzione tecnologica in tema di radioterapia stereotassi-ca: confronto fra utilizzo di frame esterni e tecniche IGRTper il corretto set-up e posizionamento del target.

Menichelli C., Masi L., Bonucci I., D’Imporzano E., Polli C.,Doro R., Casamassima F.U.O.di Radiobiologia Clinica – Università di Firenze – Casa diCura S.Chiara

Scopo: La rapida evoluzione della Radioterapia può determina-re problemi sia per i medici che per il settore amministrativo-gestionale nella scelta delle nuove tecnologie. Il rischio diacquistare tecnologie sorpassate non è, infatti, da sottovalutare.In questo articolo viene discussa la potenzialità dell’IGRT nelrimpiazzare i frame esterni stereotassici.Materiali e metodi: L’accuratezza e la precisione del sistemaImage-Guidance (XVI-Elekta Synergy) è stata testata dapprimasu un fantoccio cubico, che permette di analizzare le differenze tragli errori di posizionamento rilevati alla TC Cone Beam e la realeposizione del fantoccio come indicato dai laser.Sono stati trattaticon tecniche stereotassuche 101 pazienti (57 cerebrali, 23 toraci-ci, 17 addominali e 4 spinali) immobilizzati usando la mascheratermoplastica e il morso oppure la maschera body e il materassi-no a vuoto. Un frame esterno è utilizzato per generare le coordi-nate stereotassiche dell’isocentro TPS e per il corretto set-up delpaziente. La coretta posizione del paziente e del target sono poianalizzate tramite CT Cone-Beam tridimensionale confrontatacon la TC del Planning per valutare i residui errori di set-up. Ilmatch è effettuato usando le strutture ossee come riferimento. Glierrori traslazionali e rotazionali sono stati analizzati calcolando lamedia e la deviazione standard.Risultati: Per i trattamenti cerebrali la media degli errori di posi-zionamento è di 3+-1.4 mm. Gli errori di set-up utilizzando ilmorso e la maschera sono,però, minori (2.9+-1.3 mm) rispetto aquelli rilevati utilizzando la sola maschera termoplastica (3.2+-1.5 mm), pur non raggiungendo la significatività statistica(p=0.15). La variabilità inter-osservatore è trascurabile. Il margi-ne massimo calcolato per gli errori residui e il movimento intra-frazione è piccolo ma non trascurabile (1.57 mm). Per i trattamen-ti extra-cranici, la distribuzione degli errori di posizionamentodelle strutture di riferimento rilevati con la Cone-Beam CT rispet-to al set-up guidato dal body-frame stereotassico è evidente lungogli assi laterali e longitudinali (deviazione standard: 0,59 cm e0,75 cm, rispettivamente) a causa di un riposizionamento scorret-to del paziente dentro il Body Frame. Lungo l’asse verticale, inve-

ce, non sono stati rilevati significativi errori di posi-zione.Comunque a causa della organ motion soprattutto respira-toria, il corretto set-up del paziente non è sinonimo di correttaposizione dell’isocentro, soprattutto per i target addominali e pol-monari vicini al diaframma.Conclusioni: Considerando gli errori di set-up trovati impie-gando i frame stereotassici esterni, una Image-Guidance gior-naliera è essenziale per l’efficacia dei trattamenti stereotassicianche in sede cerebrale. L’uso della Cone-Beam CT volumetri-ca conferma la capacità di questo sistema di ottenere un cor-retto set-up e, in sede extra-cranica, anche di consentire il cor-retto posizionamento del target all’interno del ITV. Nellanostra esperienza quindi i frame esterni non sembrano al pre-sente rappresentare più uno strumento standard per la radiote-rapia stereotassica.

Sub-Unità funzionali in serie e in parallelo: effetto dellamodifica del frazionamento di dose

Pedicini. P. 1, Fusco V. 1, Manzo R. 2, Ravo V. 2, Muto P. 21Ospedale Oncologico Regionale C.R.O.B. Rionero in Vulture(Pz); 2U.O.C di Radioterapia, P.O. Cardinale Ascalesi (Na)

Il danno radio-indotto nei tessuti sani dipende sia dal numero dicellule inattivate che dall’organizzazione funzionale dell’organoal quale il tessuto appartiene. Nella pratica gli organi sono orga-nizzati con una architettura funzionale di tipo seriale o parallelaa seconda della disposizione delle sub-unità funzionali. Ciò cor-risponde, dal punto di vista dell’analisi quantitativa che si effet-tua sul DVH, alla valutazione di alti valori di dose di su piccolivolumi per gli organi seriali o, viceversa, alla valutazione dibassi valori di dose su volumi estesi per gli organi paralleli. Lamodifica di frazionamento di dose ha un effetto sulle compo-nenti seriali e parallele, di un organo o di organi differenti, chepuò essere descritta con una nuova grandezza radiobiologicadenominata “Indice di tossicità relativa” I, data dal rapporto del-l’effetto del frazionamento modificato rispetto a quello stan-dard, valutato con il modello lineare-quadratico, a parità dieffetto sul volume bersaglio T: valori tali che I >1, indicano unaumento della tossicità del frazionamento sull’OAR il cheavviene, ad esempio, in regime di ipofrazionamento quando ilvalore α/β‚ del T è maggiore di quello dell’OAR. Poiché neltrattamento radioterapico, solitamente, gli OARs sono coinvoltida una distribuzione di dose non omogenea è possibile definireun indice I(d) generalizzato come funzione del valore di dose dche equivale ad una frazione variabile della dose di prescrizio-ne “d=f·ds”. Nella fattispecie si verifica che esiste un valore di


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DVH biologico equivalente nel passaggio da 2 Gy/f a 2,5 Gy/f, èevidente l’incremento della tossicità a alte dosi per la componen-te seriale dell’OAR (α/β=4) e la corrispondente riduzione di tos-sicità per la componente parallela (d*= ~ 13 Gy).

dose critico d*=ds·(α/β‚ T/α/βo) per cui risulta I(d*)=1 e quin-di invariante rispetto alla modifica del frazionamento: in segui-to all’incremento della dose/frazione con pari effetto sul T,valori di dose maggiori di d* risultano in una crescita della tos-sicità sulla componente seriale e, al tempo stesso, nella riduzio-ne della tossicità per la componente parallela.

Terapia combinata BNCT + PDT per il trattamento delmelanoma pigmentato utilizzando porfirine boronate comeradio-/foto-sensibilizzanti

Giulio JoriDipartimento di Biologia, Università di Padova

La terapia per cattura neutronica del boro (BNCT) e la terapiafotodinamica (PDT) rappresentano due modalità innovative peril trattamento di tumori solidi a fini sia curativi che palliativi.Entrambe le modalità prevedono l’iniezione per via sistemicadi un agente radio- o foto-sensibilizzante, seguita da irradia-mento dell’area neoplastica con neutroni termici o specifichelunghezze d’onda nel visibile. Nella BNCT gli effetti citotossi-ci sono promossi da particelle 4He2+ e 7Li3+, prodotte dallafissione dell’isotopo 11B, mentre la PDT agisce via generazio-ne di specie reattive dell’ossigeno (es.: ossigeno di singoletto)mediante trasferimento di energia dal fotosensibilizzatore nelsuo più basso stato eccitato di tripletto. Recentemente, sonostate aperte in questo settore interessanti prospettive in seguitoalla sintesi di porfirine boronate, ove il derivato tetrapirrolicoagisce come veicolante per il trasporto del boro al tumore. Èquindi possibile, in linea di principio, sviluppare una terapiacombinata BNCT+PDT utilizzando un singolo agente radio-/foto-sensibilizzante. Nel nostro laboratorio, abbiamo esplorato la fattibilità di que-st’ipotesi utilizzando un derivato della Zn(II)-ftalocianina(ZnPc) o di una porfirina meso- sostituita legato con 4 gruppicarboranici. Come modello tumorale, abbiamo utilizzato topiC57 portatori di melanoma pigmentato B16F1 trapiantato sot-tocute nella regione dorsale. Entrambi i derivati boronati siaccumulano in concentrazioni significative nel tumore, conmassima efficienza e selettività a 24 h dall’iniezione per viaendovenosa. L’irradiamento del melanoma con luce di 600-700nm (100 mW/cm2, 15 min.) ha provocato un’estesa necrosi deltumore con significativi ritardi nella crescita rispetto a topi dicontrollo non trattati. Analoghi risultati sono stati ottenuti perirradiamento della lesione neoplastica contenente la porfirinaboronata con neutroni termici (9.4x10-2 MW-min; 20 min.)presso il reattore disponibile presso la struttura della Casaccia(Roma). Studi finalizzati a determinare la possibile sinergia deltrattamento combinato BNCT+PDT sono attualmente in prepa-razione.

Immagini neutroniche di campioni biologici di interesseoncologico su rivelatori a tracce CR-39 mediante neutronipresso “linac” clinici.

G. Giannini1,2, F. Bruni1, E. Vallazza2, M. Bari2, D. Iugovaz2,G. Orzan2, S. Reia2, A. Beorchia3, M. De Denaro3, M.Severgnini3, C. Vidali3, R. Vidimari3, A. Piermattei4, A.Fidanzio4, A. Mameli4, L. Tommasino5, P. Borasio6, U.Ricardi7, S. Anglesio8, A. Zanini9, P. Chiari10, M. Prest111Physics Department, University of Trieste, Italy:2INFN–Trieste, Italy. 3AOU “Ospedali Riuniti”, Trieste, Italy.4Istituto di Fisica - Università Cattolica S. Cuore - Roma, Italy.5Consultant, Istituto di Fisica - UCSC - Roma, Italy.6Department of Clinical and Biological Sciences “S. LuigiOrbassano”, University of Torino, Italy. 7University of Torino,Italy. 8ASO Molinette Torino, Italy. 9INFN–Torino, Italy.10Nuclear and Theoretical Physics Department, University ofPavia, Italy. 11University of Insubria, Como, Italy

Rivelatori a tracce CR-39 sono stati usati per ottenere immagi-ni da cattura di neutroni termici sull’isotopo 10B di campionibiologici di interesse oncologico. Campioni di tessuti polmonari umani, in seguito a rimozionechirurgica presso l’ospedale S. Luigi di Torino e dopo perfusio-ne con boron-phenyl-alanine arricchita in 10B (10BPA), sonostati preparati su lastrine di CR-39 ed esposti a neutroni termi-ci presso il linac Elekta SLIT 25 MV dell’Ospedale LeMolinette di Torino dal Dicembre 2007 fornendo immagini dacui stimare i rapporti di concentrazione di boro per terapiaBNCT (Boron Neutron Capture Therapy).I neutroni sono stati prodotti mediante un convertitore fotoneu-tronico sviluppato dalla collaborazione PhoNeS (PhotoNeutron Source) tra l’INFN e le Università di Como, RomaCattolica, Torino e Trieste (brevetto Università di Trieste efinanziamenti INFN e PRIN).Il convertitore PhoNeS, posizionato di fronte alla testata dilinac clinici (>15MV), produce flussi di neutroni di ~107 ncm-2, come già provato presso vari ospedali a Trieste, Roma,Como, Torino, Rionero in Vulture, Campobasso e Salisburgo. Diversi campioni biologici, ~10µm di spessore e ~ 1cm2 diarea , posizionati tra due strati di CR-39 (37 x 13 x 1 mm3 ) eirradiati nella cavità di PhoNes con ~1011 n cm-2 di fluenzaintegrata, hanno fornito dettagliate immagini neutroniche dinotevole interesse.


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Radiografia neutronica per l’imaging della distribuzionespaziale del boro in campioni di tessuto biologico trattaticon Borophenilalanina (BPA)

Stella S.1,2, Bortolussi S.1,2, Bruschi P.1, De Bari A.1,2, BakeineJ. 1, Prati U. 3, Roveda L.3, Zonta A. 4, Zonta C. 4, Ferrari C.4,Clerici A. 4, Nano R.6, Altieri S. 1,21Dipartimento di Fisica Nucleare e Teorica, Università degliStudi, Via Bassi, 6, 27100 Pavia; 2Istituto Nazionale di FisicaNucleare (INFN), Sezione di Pavia, Via Bassi, 6, 27100 Pavia;3Centro Oncologico d’Eccellanza, Fondazione TommasoCampanella, Unità della Magna Grecia, Catanzaro;5Dipartimento di Chirurgia Sperimentale, Università degli Studi,Piazza Botta, 27100 Pavia ; 6Dipartimento di Biologia Animale,Università degli Studi, Piazza Botta, 27100 Pavia

Uno step fondamentale per l’applicazione della Boron NeutronCapture Therapy (BNCT) è la verifica dell’assorbimento selet-tivo del boro nel tumore. In generale è necessario conoscerne laconcentrazione nei diversi tipi di tessuto biologico esaminato.A Pavia sono stati messi a punto sia un metodo quantitativobasato sulla spettrometria delle α emesse nella reazione10B(n,α)7Li e sia un metodo qualitativo per l’imaging delladistribuzione spaziale del boro. In quest’ultimo caso viene uti-lizzata l’autoradiografia neutronica con rivelatori a tracce allostato solido (SSNTD) tipo CN85 o CR39. I campioni di tessu-to depositati sui film vengono irraggiati con neutroni nellacolonna termica del reattore Triga Mark II dell’Università diPavia (LENA). In questo lavoro vengono discusse le caratteri-stiche essenziali della tecnica attraverso una rassegna di imma-gini ottenute con campioni animali (metastasi epatiche e pol-monari) e con campioni prelevati da pazienti.

Studio sulla biocinetica del [153sm]sm-edtmp impiegatonella radioterapia metabolica delle metastasi scheletrichedolorose

Ridone S.1, Arginelli D.1, Baiocco C.2, Bortoluzzi S.1, IngleseE.2, Matheoud R.3, Montalto M.1, Nocente M.1, Peroni C.4,Rudoni M.2, Secco C.3, Vigna L.41ENEA-Centro Ricerche di Saluggia, Dipartimento diBiotecnologie, Agroindustria e Protezione della Salute, Istituto diRadioprotezione, strada per Crescentino 41, 13040 Saluggia(VC); 2ASO “Maggiore della Carità” di Novara, UO di MedicinaNucleare, corso Mazzini 18, 28100 Novara; 3ASO “Maggioredella Carità” di Novara, SC di Fisica Sanitaria, corso Mazzini 18,28100 Novara; 4Università degli Studi di Torino, Dipartimento diFisica Sperimentale, via P. Giuria 1, 10125 Torino.

Il radiofarmaco [153Sm]Sm-EDTMP trova impiego nella pal-liazione delle metastasi scheletriche dolorose originate da varitumori primari, tra cui i principali sono i carcinomi alla prosta-ta e alla mammella. L’effetto collaterale più rilevante è dovutoalla mielotossicità, conseguenza della captazione ossea.Un’opportuna dosimetria previsionale potrà ridurre la doseaddizionale indebita al midollo osseo. Pertanto ci siamo propo-sti di valutare la biocinetica del radiofarmaco, calcolando iparametri farmacocinetici utili per l’elaborazione di un model-lo dosimetrico semplificato.

Da prelievi ematici seriali a tempi prestabiliti (5, 15, 45, 120,240 min. e 22 h) è stata determinata sperimentalmente la curvalivello plasmatico-tempo, valutando la fase di distribuzione e dieliminazione del radiofarmaco. Dalla raccolta di tutte le min-zioni spontanee del paziente nelle 24 h successive alla sommi-nistrazione è stata tracciata la curva di escrezione. L’andamentodella curva livello plasmatico-tempo evidenzia che la biocine-tica del [153Sm]Sm-EDTMP può essere descritta, per tempibrevi, da un modello bicompartimentale, mentre a 24 h dal-l’iniezione tale modello tende a sottostimare l’attività dell’ulti-mo prelievo. Un modello tricompartimentale sembrerebbe piùadatto, tuttavia la mancanza di punti intermedi tra il penultimoe l’ultimo prelievo rende difficoltosa l’interpretazione del fit atempi lunghi. Le costanti di trasferimento dai compartimenticentrale e tissutale hanno consentito di raggruppare le cinetichedei pazienti in base al tumore primario. Stiamo validando una tecnica radiochimica per valutare la sta-bilità in-vivo della molecola, discriminando il sale integro e ilsamario libero, che hanno destini metabolici diversi, e prose-guiremo nelle indagini per la comprensione di quale modellomeglio descriva la biocinetica del radiofarmaco.

P1- L’esperimento “Silenzio Cosmico”: sul ruolo adattativodel fondo naturale di radiazioni ionizzanti

Antonelli F.(2,4), Carbone M.C.(1,6), Pinto M.(1,2,4),Amicarelli F.(6), Balata M.(5), Belli M.(2,4), Cimini A.M.(6),Conti Devirgilis L.(6), Ioannucci L.(5), Nisi S.(5), SaporaO.(3,4), Satta L.(7), Simone G.(2,4), Sorrentino E.(2,4),Tabocchini M.A.(2,4)(1)Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche“Enrico Fermi”, Roma; (2)Dip.to Tecnologie e Salute,(3)Dip.to Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria, IstitutoSuperiore di Sanità, Roma; (4)INFN - Gr.coll. Sanità, Sezionedi Roma1, Roma; (5)INFN - Laboratori Nazionali del GranSasso, L’Aquila; (6)Dip.to di Biologia di Base ed Applicata,Università dell’Aquila; (7)Dip.to di Energetica, Università diRoma “La Sapienza” e INFN- Laboratori Nazionali di Frascati

Nella radiobiologia delle basse dosi c’è un forte interesse versofenomeni che potrebbero implicare deviazioni dal modello distima di rischio “lineare senza soglia” (linear no threshold,LNT), utilizzato per stimare i rischi per la salute umana associa-ti all’esposizione a basse dosi di radiazioni ionizzanti. Talemodello è basato su un’estrapolazione lineare da dati epidemio-logici sul rischi a dosi medie ed elevate di radiazioni ionizzanti.Questi fenomeni comprendono le risposte adattative e gli effet-ti bystander, questi ultimi riguardanti cellule che non sono diret-tamente esposte alle radiazioni, e suggeriscono che la rispostabiologica ad agenti nocivi quali le radiazioni ionizzanti potreb-be essere più complessa di quella che fonda il modello di rischioLNT. In particolare, il fondo naturale di radiazioni costituisceuna sorgente di esposizione a basso rateo di dose che potrebbecondizionare la risposta biologica dei sistemi viventi agli agen-ti genotossici, incluse le stesse radiazioni ionizzanti, attraversol’induzione di risposte adattative. Chiarire questo aspetto èessenziale non soltanto per la corretta stima dei rischi associatiall’esposizione a basse dosi croniche di radiazioni in contestooccupazionale, ma anche per comprendere il ruolo del fondo


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naturale di radiazioni nell’evoluzione degli organismi viventi. Èpossibile ridurre il fondo naturale di radiazioni lavorando neiLaboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) dello INFN.Sovrastati dal Massiccio del Gran Sasso, i laboratori offronol’opportunità di mantenere colture cellulari in condizioni difondo ambientale di radiazioni ridotto.L’esperimento Silenzio Cosmico rappresenta l’evoluzione natu-rale, ad un sistema di coltura cellulare umana (linea linfoblastoi-de TK6), dei precedenti esperimenti condotti dal nostro grupposu S. Cerevisiae (L. Satta I. Mut Res 1995) ed in fibroblasti V79di Chinese hamster (L. Satta et. al. Radiat Environ Biophys2002), i quali indicarono una progressiva riduzione di una rispo-sta adattativa nelle colture che venivano mantenute in condizio-ni di basso fondo di radiazioni. Per l’esperimento SilenzioCosmico sono state allestite due colture parallele di cellule TK6nei laboratory LNGS ed a Roma, allo ISS, in condizioni difondo di radiazioni di riferimento, pianficando di mantenere lecolture per 12 mesi ed effettuare saggi periodici. Al sesto mesedi coltura parallela sono state effettuate delle misure di danno alDNA (tecnica dei micronuclei) e di metabolismo delle speciereattive dell’ossigeno (misure di attività enzimatica degli enzi-mi SOD, GPx e Catalasi). Le misure al sesto mese hanno indi-cato che un abbassamento significativo del fondo ambientale diradiazioni rende le colture cellulari TK6 più sensibili ad unadose di raggi X di 1-2 Gy. Questi risultati sono compatibili conuna risposta di tipo adattativo, dove l’agente di condizionamen-to è il fondo naturale di radiazioni.

P2- Analisi delle doppie rotture indotte nel DNA di fibro-blasti umani da radiazioni di diversa qualita’

Antonelli F.1,2, Esposito G.1,2, Sorrentino E.1,2, GiardulloP.1, Meschini S.1, Belli M.1,2, Simone G.1,2, Arancia G.1,Tabocchini M .A.1,21Dipartimento di Tecnologie e Salute, Istituto Superiore diSanità; 2INFN Sez. Roma1-Gr. coll. Sanità

Con l’inizio del nuovo secolo, l’isoforma H2AX dell’istoneH2A ha acquistato notevole importanza nello studio delle dop-pie rotture (DSB) indotte nel DNA da agenti sia fisici che chi-mici. Infatti, l’induzione di una DSB attiva una cascata di even-ti che determina la fosforilazione di questa proteina. L’utilizzodi anticorpi specifici verso l’istone H2AX fosforilato consentedi visualizzare, come foci di fluorescenza, la presenza di DSBe di seguirne l’evoluzione nel tempo.Il presente lavoro analizza l’induzione di foci e la loro perma-nenza nel nucleo di fibroblasti umani, a seguito di irraggiamen-to cellulare con raggi gamma e particelle alfa. Le caratteristichedelle due radiazioni sono notevolmente diverse in termini distruttura di traccia, di modalità di rilascio energetico e di com-plessità di danno biologico indotto. I risultati ottenuti mostrano cinetiche di fosforilazione-defosfo-rilazione dell’istone H2AX diverse a seguito di irraggiamentocon le due radiazioni considerate. In particolare le particelle alfainducono DSB che, permanendo più a lungo nella cellula, sem-brano essere più difficili da riparare. Le curve dose-rispostamostrano una risposta lineare fino a 0.5 Gy per entrambe leradiazioni. L’analisi dei foci effettuata mediante microscopiaconfocale permette di rilevare differenze evidenti nelle morfolo-

gie dei foci ottenuti dopo irradiazione con le due radiazioni,mentre non è possibile identificare alcuna soluzione di continui-tà lungo la traccia indotta da particelle alfa nel nucleo cellulare.

P3- Marcatori citogenetici e molecolari di esposizione aradiazioni ad alto e basso LET in cellule linfoblastoidi

Berardinelli F.*, Marullo F.*, Sgura A*, Di Masi A*, CirroneG.A.P.§ , De Rosa F.§, Cuttone G.§, Tanzarella C.*, Antoccia A.**Dip. Di Biologia,Università “Roma Tre”, Roma, Italy,§INFN-Laboratori Nazionali del Sud (LNS) Catania, Italy.

Il futuro sviluppo dell’esplorazione dello spazio richiede unastima del rischio genetico associato all’ esposizione alle radia-zioni presenti nel cosmo che consistono in uno spettro di radia-zioni ad alto e basso LET. Tali radiazioni sono in grado di inte-ragire con la materia biologica determinando effetti qualitativa-mente e quantitativamente differenti in funzione della capacitàdella cellula di riparare lesioni di diversa complessità.Le radiazioni ionizzanti inducono, accanto ai danni citogeneti-ci, diverse risposte molecolari e cellulari che possono rappre-sentare un utile marcatore di esposizione. Considerato che ildanno indotto da radazioni viene riparato da proteine codifica-te da specifici geni, un altro aspetto che potrebbe influenzare larisposta alle radiazioni è il background genetico della cellula odell’organismo esposto. In questo lavoro abbiamo analizzato l’effetto di 0.5-4 Gy diradiazioni con basso- (raggi-X) ed alto-LET (ioni 12C, 39keV/um) utilizzando marcatori citogenetici e molecolari comela modulazione delle lunghezze telomeriche, l’ attivazionedella telomerasi e la modulazione dell’espressione di geni coin-volti in processi cellulari come la riparazione del DNA, il con-trollo del ciclo cellulare, l’apoptosi etc. Per valutare il contributo dello status di geni coinvolti nellariparazione del DNA sugli endpoint selezionati, gli esperimen-ti sono stati condotti su cellule linfoblastoidi (LCLs) allestite daun individuo normale e da due individui uno eterozigote e l’al-tro omozigote per una mutazione nel gene NBS1, un gene chia-ve coinvolto nella riparazione delle rotture al doppio filamentodi DNA. I risultati ottenuti verranno mostrati nel poster.

Finanziato da X-MAB, ASI.

P4- Criteri radioprotezionistici per la progettazione, instal-lazione ed esercizio di un reparto PET-Ciclotrone

Buffa P., Guarino P., Tomarchio E. Dipartimento di Ingegneria Nucleare, Università degli Studi diPalermo. Viale delle Scienze, Ed. 6, Parco d’Orleans - 90128Palermo

La Tomografia con emettitori di positroni (PET) sta acquisen-do un ruolo clinico-diagnostico sempre più importante, graziealla disponibilità di moderni tomografi PET (o PET/CT) e allaproduzione di radiofarmaci con ciclotroni compatti e di facileimpiego. Le rilevanti problematiche radioprotezionistiche, cor-relate agli intensi campi di radiazione generati dalle interazioni


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delle particelle accelerate con i relativi target, trovano una effi-cace risposta in una stretta collaborazione tra esperti nei diver-si settori, sia in fase di progettazione che di installazione delreparto. L’elaborazione e ottimizzazione delle soluzioni proget-tuali, orientate ad assicurare elevati livelli di sicurezza per ilavoratori e per la popolazione, deve tenere conto - tra l’altro -di eventi incidentali e loro possibili scenari.In questo lavoro sono presi in esame alcuni criteri radioprote-zionistici per la progettazione delle schermature e dei sistemidi sicurezza di reparti ospedalieri in cui è previsto l’uso di unciclotrone, l’utilizzazione di laboratori appositamente attrezza-ti per la sintesi dei preparati e uno o più tomografi per le inda-gini diagnostiche.L’applicazione di tali criteri ha condotto alla scelta dellemigliori soluzioni progettuali, alla elaborazione di specifichetecniche di prova dei principali dispositivi di protezione, allapredisposizione di procedure funzionali e, non ultima, la stesu-ra di check-list operative.Vengono presentati inoltre le logiche di interconnessione deivari dispositivi, dei sistemi di sicurezza e di monitoraggio, non-ché soluzioni innovative atte a ridurre le dosi agli operatori ealla popolazione, sia in condizione di normale attività che diincidente.

P5- Identificazione tramite termoluminescenza di gamberie scampi irradiati: confronto tra le due metodiche di estra-zione dei silicati raccomandate nel protocollo europeo

Cammilleri M.C.(a), Bartolotta A.(a), D’Oca M.C.(a),Giuffrida S.A.(a), Parlato A.(b), Di Stefano V.(c)aDipartimento Farmacochimico, Tossicologico e Biologico,Università di Palermo, via M.Cipolla 74d, 90123 Palermo,Italy; bDipartimento di Ingegneria Nucleare, Università diPalermo, Viale delle Scienze, Edificio 6, 90100 Palermo, Italy;cDipartimento di Chimica e Tecnologie Farmaceutiche,Università di Palermo, Via Archirafi 32, 90123 Palermo, Italy

Le radiazioni ionizzanti consentono di prolungare il tempo diconservazione di diverse matrici alimentari. Parallelamenteall’utilizzo di questa nuova tecnologia si sono sviluppati deimetodi di identificazione del trattamento radiante, che si diversi-ficano a seconda della matrice alimentare da sottoporre ad anali-si. La termoluminescenza (TL) costituisce uno dei metodi valida-ti dal Comitato Europeo di Normazione per la identificazione dialimenti irradiati contenenti silicati come contaminanti. Il proto-collo europeo riporta le procedure da seguire per l’estrazione deisilicati dai gamberi e per poter effettuare le relative misure TL, aifini di determinare se il prodotto analizzato è stato irradiato. Ilpresente lavoro riporta i risultati preliminari ottenuti dall’analisiTL di campioni di gamberi e di scampi non irradiati e irradiati adosi medio-alte. In particolare, su entrambi i prodotti ittici sonostati applicati i metodi estrattivi indicati nel protocollo: il primoche prevede una separazione in gradiente di densità con politun-gstato di sodio e il secondo tramite digestione con idrolisiacida,validati per il gambero, ma non per lo scampo. Lo scopo diquesto studio è stato quello di confrontare vantaggi e svantaggidelle due procedure estrattive su campioni di gambero e di scam-po non irradiati e irradiati. I risultati ottenuti mostrano che la pro-cedura di estrazione dei silicati tramite idrolisi acida risulta del

tutto affidabile ai fini della identificazione dell’avvenuto irraggia-mento, con il vantaggio di ridurre i tempi di analisi, nonché laquantità di matrice e di reagenti da utilizzare, rispetto alla proce-dura che fa uso del gradiente di densità.

P6- Ipersensibilità e radioresistenza indotta in cellule V79da basse dosi di raggi γγ e protoni di diversa energia

R. Cherubini, V. De Nadal, S. Gerardi, D. GuryevINFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Viale dell’Università2, 35020 Legnaro (Padova)

Evidenze sperimentali accumulate negli ultimi 15 anni indica-no la presenza di effetti non-lineari indotti dall’esposizione abasse dosi di radiazioni ionizzanti, che potrebbero mettere indubbio l’assunzione del modello “lineare senza soglia” utiliz-zato per l’estrapolazione alle basse dosi dell’andamento dellecurve di rischio di cancro radio-indotto. In particolare fenome-ni di ipersensibilità e radioresistenza indotta sono stati riscon-trati in più di 40 linee cellulari in vitro (umane, normali e tumo-rali, e di roditore), in seguito a irraggiamenti con basse dosi diradiazioni di diversa qualità. In esperimenti di sopravvivenzacellulare, tali effetti si traducono in una deviazione per dosi < 1Gy dal convenzionale andamento lineare o lineare-quadraticodelle curve dose-risposta, con una mortalità maggiore (ipersen-sibilità) alle dosi più basse rispetto che alle dosi maggiori(radioresistenza). L’ipotesi attualmente più accreditata associal’ipersensibilità ai raggi X/γ a cellule in fase G2, che evadonoun checkpoint G2/M legato all’attivazione della proteina ATMche avviene invece per le dosi maggiori e determina la radiore-sistenza. L’eventuale correlazione tra l’andamento bifasicodelle curve di sopravvivenza e la qualità (tipo e energia/LET)della radiazione è tuttora un problema aperto: la deviazione allebasse dosi è stata osservata per raggi X/γ, pioni nel plateau, par-ticelle alfa e ioni carbonio, ma non per neutroni, pioni nel piccodi Bragg e protoni da 70 MeV. A tale scopo è stato avviato uno studio sistematico sulla rispo-sta di cellule V79 di hamster cinese in termini di sopravviven-za cellulare, aberrazioni cromosomiche e micronuclei, indottida raggi γ e ioni di diversa energia. Nel presente lavoro saran-no riportati i risultati preliminari ottenuti in seguito a irraggia-menti con raggi γ da Co-60 e protoni di diverso LET.

P7- Collaborative project on the evaluation of radiation-induced DNA damage and DNA repair genes polymor-phisms in relation to radiotherapy adverse effects

Cornetta T.1, Sterpone S.1, Palma S.2, Poggioli T.2, NovelliF.2, Mastellone V.1, Giammarino D.3, Donato V.3, TirindelliD.2, Testa A.2 e Cozzi R.11Dipartimento di Biologia, Università degli Studi “RomaTRE” Roma; 2Sezione di Tossicologia e Scienze BiomedicheENEA C. R. Casaccia Roma; 3Reparto di RadioterapiaOspedale S.Camillo-Forlanini Roma

Radiation-induced DNA damage and its repair play a criticalrole for the susceptibility of patients respect to side effects in


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normal tissues after radiation therapy (RT). Therefore there ismuch interest among clinicians for in vitro detection of cellu-lar radiosensitivity as an indicator of the extent patient’s normaltissue reaction, in order to adjust RT protocol for both sensiti-ve and resistant patients.Among the possible biological endpoints, chromosomal aberra-tions (CA) and repair of induced-DNA damage (SSB and DSB)seem to be the most relevant to different clinical side effects.Concerning to CA, both G0 and G2 assays have been extensi-vely used; SSBs, DSBs and kinetic repair have been analysedthrough alkaline Comet assay. Furthermore many emergingevidences confirm that normal tissue radiation effects are dueto an individual variability genetically determined. In view ofthe importance of DNA repair in cell and tissue response, thegenes responsible for DNA damage signalling and repairpathways are suitable candidates in the search for the geneticbasis of clinical radiosensitivity, in particular those involved inthe removing of minor changes in helical structure (like BERand NER) or those participating in DNA DSBs resolution (HRand NHEJ).We present the experimental planning and schedules of a colla-borative project aimed to investigate the radiosensitivity of bre-ast cancer patients, enrolled at Radiotherapy Unit of S.CamilloForlanini Hospital- Rome. Study endpoints are the measure ofCA and DNA primary damage induced by in vitro irradiation,and the repair kinetics. Furthermore all patients are genotypi-zed for BER and HR genes in order to investigate whether theselected SNPs present in these genes are associated with anincreased risk of adverse reactions to RT.

P8- Effetti bystander in promielociti umani HL60

Dini V.1,2, Belli M.1,2, Sapora O.3,2, Simone G.1,2,Sorrentino E.1,2, Tabocchini M.A.1,21Dipartimento di Tecnologie e Salute, Istituto Superiore diSanità, Roma, 2INFN Sez. Roma1-Gr. coll. Sanità, Roma,3Dipartimento Ambiente e Connessa Prevenzione Primaria,Istituto Superiore di Sanità, Roma

Nell’ambito del Progetto Integrato NOTE (Euratom), promie-lociti umani HL60, inducibili differenziamento in vitro, sonostati utilizzati per la prima volta per studi di effetti bystander.Con queste cellule è possibile studiare la natura dei segnali rila-sciati a seguito di irradiazione da cellule in diverse condizionidifferenziative ed inoltre valutare se il differenziamento stessopuò essere indotto attraverso meccanismi bystander. Gli esperimenti effettuati finora sono stati focalizzati alla carat-terizzazione del sistema biologico mediante appropriati CD dimembrana e ad ottenere informazioni sulla risposta a fattori disignalling rilasciati da promielociti irradiati in termini di indu-zione di micronuclei (MN) e morte cellulare. Sono stati ancheeffettuati esperimenti per caratterizzare i livelli basali di ROS eRNS in cellule nei diversi stati differenziativi.Il differenziamento in monociti o macrofagi è stato ottenutoutilizzando come induttori vitamina D3 o 12-O-tetradecanoil-forbol-13-acetato. L’irradiazione è stata effettuata con raggigamma e gli esperimenti di bystander mediante trasferimentodi terreno.Gli esperimenti mirati a caratterizzare lo stato differenziativo

mostrano che il CD11b e il CD11c appaiono entrambi idoneiper identificare sia macrofagi che monociti. Rispetto al CD14 imacrofagi risultano negativi mentre i monociti risultano positi-vi. I promielociti, attivamente proliferanti, mostrano una certapositività al CD95 ma non al CD11b, al CD11c o al CD14. I risultati ottenuti in promielociti non irradiati e incubati conterreno di coltura prelevato da promielociti irradiati con 0.5 Gye mantenuti per diversi tempi a 37°C mostrano che il terrenoprelevato dopo 2h produce un aumento nell’induzione di MNche scompare per tempi di rilascio più lunghi. I dati sulla morte cellulare mostrano che l’incubazione con ter-reno prelevato da promielociti irradiati con 1.0 Gy porta inrealtà ad un aumento dell’efficienza di clonaggio di promielo-citi non irradiati, con conseguenti valori di frazione sopravvi-vente >1. Dal confronto con i risultati ottenuti dall’incubazio-ne in presenza di terreno prelevato da cellule non irradiate, que-sto effetto sembra comunque più correlato a fattori rilasciatifisiologicamente che non a fattori radioindotti.

P9- Frammentazione del DNA in fibroblasti umani dopoirradiazione con ioni ferro

Esposito G.b, Alloni D.a, Antonelli F.b, Ballarini F.c, BelliM.b, Campa A.b, Dini V.b, Friedland W.d, Facoetti A.c,Furusawa Y.e, Liotta M.f, Ottolenghi A.c, Paretzke H. G.d,Simone G.b, Sorrentino E.b, Tabocchini M. A.baL.E.N.A., Laboratorio Energia Nucleare Applicata, Universitàdi Pavia, Italia; bIstituto Superiore di Sanità, and INFN-Roma1, Gr. Coll. Sanità, Roma, Italia; cDipartimento di fisicateorica e nucleare, Università di Pavia, e INFN Sezione diPavia, Italia; dHelmholtz Zentrum München, Institute ofRadiation Protection, Neuherberg, Germany; eNationalInstitute of Radiological Sciences, Chiba, Japan; fUniversità diMilano and INFN Sezione di Pavia, Italia

Abbiamo studiato la frammentazione del DNA prodotta dallerotture della doppia elica (DSB) indotte in fibroblasti umaniAG1522 da esposizione a fasci di ioni ferro di energia 414MeV/u e 115 MeV/u. L’irradiazione è stata realizzata alla faci-lity HIMAC del “National Institute of Radiological Sciences”,Chiba, Giappone. I dati sperimentali sul numero di frammentiappartenenti agli intervalli di pesi molecolari 1-9 kbp, 9-23kbp, 23-1000 kbp e 1000-5700 kbp sono stati confrontati conquelli calcolati con un modello basato sul codice Monte CarloPARTRAC. Si è trovato un accordo soddisfacente per entram-be le qualità di radiazione. Inoltre abbiamo valutato l’RBE perla produzione delle DSB in due differenti intervalli di pesimolecolari (23-5700 kbp e 1-5700 kbp). Per entrambi i fascil’RBE cresce passando dal primo al secondo intervallo, ed ilfascio di più alto LET mostra un incremento maggiore.Gli spettri sono stati calcolati con il codice PARTRAC anche aldi fuori dell’intervallo di pesi molecolari osservabile sperimen-talmente. L’inclusione nel modello dei frammenti molto picco-li (< 1 kbp) causa una forte crescita degli RBE per la produzio-ne delle DSB; anche in questo caso l’effetto è maggiore per ilfascio di 115 MeV/u. Ciò rende tali RBE più vicini ai valoridegli RBE osservati per gli effetti cellulari.


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P10- Trattamento di ulcere cutanee e di radiodermiti conluce PILER: confronto tra le dosi e i tempi di somministra-zione

V. Faraone, E. Ruello, A. Scarmato, G. Amadeo*, P. Ruggeri,G. VermiglioDipartimento di Protezionistica Ambientale, Sanitaria, Socialee Industriale; *Dipartimento di Specialità Chirurgiche, Facoltàdi Medicina e Chirurgia - Università degli Studi di Messina;Policlinico Universitario - Via Consolare Valeria - Messina

La fototerapia (PILER, Polarized Policromatic IncoherentLight Low Energy Radiation) (400 – 2000 nm) è caratterizzatadall’applicazione in vivo o in vitro, di luce incoerente policro-matica linearmente polarizzata.Tale terapia ha dimostrato, ormai da alcuni anni, di avere effettibiostimolanti analoghi a quelli ottenuti con l’impiego di radia-zione laser a bassa potenza, senza però comportarne i rischi equi-valenti né la necessità di attuare protocolli protezionistici.Per tali motivi essa rappresenta una terapia alternativa o di sup-porto a quella di natura farmacologica, di semplice e non inva-siva applicazione, pertanto gradita al paziente, e che si vàdimostrando proficua per la cura di numerose patologie conparticolare riferimento a quelle con localizzazione cutanea. Nel presente lavoro vengono illustrati i risultati ottenuti nellaterapia di differenti patologie cutanee, quali ulcere e radioder-miti croniche, in relazione ai piani dosimetrici che caratterizza-no i piani di trattamento messi appositamente a punto dagli AA.

P11- Tipizzazione genetica di DNA irradiati

Gerin F.1, Vidimari R.2, Ricci U.3, La Marca G.4, PreviderèC.5, Fattorini P.1

1) Dipartimento Scienze di Medicina Pubblica, Università diTrieste; 2) S.C. di Fisica Sanitaria, A.O.U. Trieste; 3) U.O.Genetica Medica A.O.U. “A. Meyer” Firenze; 4) Dipartimentodi Farmacologia, Università di Firenze; 5) Dipartimento diMedicina Legale e Sanità Pubblica, Università di Pavia.

I campioni di DNA estratti da reperti antichi e/o forensi presen-tano spesso un notevole danneggiamento della loro strutturaprimaria dovuto a fenomeni ossidativi e/o idrolitici che si accu-mulano nel periodo post mortem. Tutto ciò si ripercuote sullasuccessiva fase di analisi mediante PCR la cui fedeltà è influen-zata, in massima parte, dall’integrità chimica del templato.Al fine di verificare, in condizioni sperimentali controllate, glieffetti del danneggiamento del DNA sulla attendibilità dellatipizzazione di sistemi genetici STR, aliquote di un campionedi DNA sono state trattate con dosi scalari di radiazioni (da 20a 100 Gyr). Tali trattamenti venivano condotti su campionirisospesi sia in H2O che in H2O2 (5 volumi).L’impiego della CE (P-Ace 5000, Beckman) e della MS (API4000, Applied Biosystems) ha dimostrato che i campioni tratta-ti mostravano, rispetto ai controlli, una ridotta concentrazionidelle basi e la presenza di prodotti di ossidazione delle stesse.L’analisi in real time-PCR ha dimostrato che i quantitativi diDNA amplificabile erano costantemente ridotti nei campioniirradiati. Tutti questi fenomeni erano dose-dipendenti e piùaccentuati nei campioni incubati in presenza di H2O2.

Le analisi genetiche, condotte mediante l’utilizzo delAmpFlSTR® Identifiler PCR™ amplification kit, hanno per-messo la corretta tipizzazione dei campioni solo dopo test con-dotti in replicato su elevati quantitativi di templato. Inoltre, fre-quenti erano gli artefatti di sintesi (sbilanciamento allelico,drop out e drop in) e tali da comportare errori di tipizzazione.

P12- Radiosensibilità cromosomica in linfociti di sangueperiferico. G0 e G2 phase assay: due saggi a confronto

Palma S.1, Poggioli T.1, Cornetta T.2, Novelli F.1, SterponeS.2, Giammarino D.3, Donato V.3, Tirindelli D.1, Cozzi R.2 eTesta A.11Sezione di Tossicologia e Scienze Biomediche ENEA C. R.Casaccia Roma; 2Dipartimento di Biologia, Università degliStudi “Roma TRE” Roma; 3Reparto di Radioterapia, OspedaleS.Camillo-Forlanini, Roma.

L’analisi delle aberrazioni cromosomiche in linfociti di sangueperiferico è considerato uno dei metodi più efficienti nella valu-tazione del danno clastogeno indotto dalle radiazioni ionizzanti(Toxicol Lett 149,345,2004). Attualmente due diversi test vengo-no usati negli studi di radiosensibilità cromosomica: il saggio infase G0 e il saggio in fase G2, in cui i linfociti vengono irrag-giati rispettivamente durante la fase di quiescenza o dopo la sin-tesi del DNA. Questi test sono stati ampiamente validati(Radiother Oncol 69,137,2003; Radiother Oncol 83,196,2007)ed entrambi hanno dimostrato l’esistenza di una variabilità inte-rindividuale potenzialmente influenzata dai diversi meccanismidi riparazione del danno nelle fasi del ciclo cellulare. In questo lavoro, abbiamo utilizzato entrambi i saggi di radio-sensibilità su 15 soggetti affetti da tumore al seno non ancoraesposti a trattamento radioterapico. I nostri risultati mostranocome tra i due test non vi sia correlazione quantitativa neldanno indotto. In particolare, mentre con il saggio in G0 siosserva una scarsa variabilità interindividuale tra i pazienti, ilsaggio in G2 evidenzia una marcata variabilità interindividua-le. Inoltre, confrontando il danno cromatidico rilevato dal sag-gio in G2 nei pazienti, con quello osservato in una popolazionedi individui sani, emerge che i soggetti affetti da tumore al senohanno una radiosensibilità significativamente più elevatarispetto a quella riscontrabile nei soggetti sani.

P13- Ruolo dei polimorfismi genetici di XRCC1 e XRCC3nella radiosensibilità individuale: analisi del danno al DNAindotto dalle radiazioni ionizzanti

Poggioli T.1, Palma S.1, Cornetta T.2, Tirindelli D.1, CozziR.2, Testa A.11Sezione di Tossicologia e Scienze Biomediche ENEA C. R.Casaccia, Via Anguillarese 301, 00123, Roma; 2Dipartimentodi Biologia, Università degli Studi “Roma TRE”, VialeMarconi 446, 00146, Roma

Obiettivo: Numerose evidenze suggeriscono una forte influenza delbackground genetico sulla radiosensibilità individuale. Consideratala grande importanza della riparazione cellulare del danno al DNA


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indotto dalle radiazioni, i polimorfismi dei geni coinvolti nei mec-canismi di riparazione del danno sembrano essere i maggiori can-didati per la ricerca delle basi genetiche della radiosensibilità.L’obiettivo di questo lavoro è stato valutare l’influenza deiPolimorfismi a Singolo Nucleotide (SNPs) dei geni XRCC1(Arg399Gln) e XRCC3 (Thr241Met) sulla modulazione della ripa-razione del danno al DNA indotto da radiazioni ionizzanti.Materiali e metodi: Un totale di 41 soggetti sani sono stati sele-zionati, all’interno di una popolazione casuale, per la presenzadelle varianti polimorfiche Arg399Gln di XRCC1 e Thr241Metdi XRCC3 attraverso la PCR-RFLP. I linfociti di sangue peri-ferico (PBL) sono stati trattati con 0,4 Gy di raggi X e l’anali-si del danno è stata effettuata attraverso l’applicazione del G2radiosensitivity assay, che permette di valutare il danno cromo-somico indotto nella fase G2 del ciclo cellulare. Risultati: Dopo trattamento con raggi X, le cellule che portanola variante di XRCC1 hanno mostrato una minore frequenza didanno rispetto alle cellule con l’allele selvatico.Conclusioni: I risultati suggeriscono che la variante polimorfi-ca di XRCC1 possa determinare una differente risposta aldanno al DNA indotto da radiazioni ionizzanti.

P14- Processi di Ossidazione Avanzata nella degradazionedi detergenti commerciali. La radiolisi gamma.

Sconziano S.A., Caminati S., Esposito B. e Emmi S.S.Istituto per la Sintesi Organica e la Fotoreattività (ISOF – CNR),Via P. Gobetti 101, 40129 Bologna; Laboratorio Regionale aRete per le Acque (LARA), Via Saragat 1, 44100 Ferrara

I detergenti commerciali sono costituiti da un agente attivo, ilsurfattante, e da diversi additivi. Il gruppo dei surfattanti, datoil loro vasto impiego, rappresenta uno dei principali inquinantiintrodotto nell’ambiente attraverso la rete fognaria. Una delleclassi di surfattanti impiegata nei detersivi commerciali è quel-la anionica tra cui si annoverano gli alchilsolfati (il più usato èil sodio dodecil solfato o SDS), e gli alchil benzen solfonati.L’altra classe di surfattanti usata nei detersivi è costituita daitensioattivi non-ionici tra cui i più usati sono gli alchilfenolipolietossilati [1, 2].Per la degradazione di tali composti si sono rivelati molto effi-caci ed efficienti i Processi di Ossidazione Avanzata (AOP) chesfruttano l’elevato potere ossidante del radicale OH nel decom-porre la maggior parte degli inquinanti disciolti nelle acquereflue, fino a completa mineralizzazione. Tra i vari AOP,l’Electron beam (EB), oltre ad operare con la più alta resa ener-getica, consente di modulare la concentrazione dei radicali OH

a seconda delle necessità. La radiolisi gamma si è dimostrataessere efficace tanto quanto l’EB. Vengono qui comunicatialcuni dati sul processo di degradazione del SDS operatomediante radiazioni γ in varie condizioni sperimentali. Le resedi processo sono state caratterizzate attraverso spettrofotome-tria UV visibile per reazione con il blu di metilene che reagiscequantitativamente con tale composto [3].

1. Notiziario dell’Istituto Superiore di Sanità, 1997, Vol. 10, N. 2.2. V. Belgiorno at all, Desalination, 2007, 215 (166-176)3. K. Hayashi, Analitical Biochemistry, 1975, 67, (503-506)

P15- Magnetic Resonance Imaging (MRI) in treatmentplanning and gold fiducial markers for Image GuidedRadiation Therapy (IGRT) in prostate cancer: procedures.

Signor M*., Magli A*., Moretti E.°, Fongione S*., PolsinelliM*., Buffoli A*., Girometti R^., Cereser L.^, Padovani R.°.*S.O.C. Radioterapia Oncologica, °S.O.C Fisica Sanitaria,^SOC Radiologia, Azienda ospedaliera-universitaria di Udine

Purpose: to investigate the use of MR and CT imaging fusionfor improving the ability to localize anatomy of prostate, semi-nal vesicles, bulb and rectum (RoI) optimizing the coverage ofthe prostate by the radiotherapy field and change the volume ofOrgans at Risk (OaR). To investigate the use of daily portalimaging with implanted fiducials markers to localize the pro-state for IGRT in prostate cancer.Procedures: after informed consensus, in 3 consecutivepatients with prostate carcinoma, 3 gold seeds were placed intothe prostate under TRUS guidance. At minimum 7-10 daysafter, the patients undergo a CT and an axial and coronal MRscan in treatment position. The CT and MR Images weremathematically aligned using the MasterPlan Oncentra TPS.The interobserver variability of the RoI was assessed for eachimage modality. Daily pretreatment orthogonal portal imageswere obtained; using Portal Vision, the 3 fiducial markers weremanually identified on the 0° and 90° films and paired with thecorresponding markers on the digitally reconstructed radio-graphs. According to our institutional on-line correction proto-col, pretreatment shifts were made manually by shifting the tre-atment table for deviations >2 mm in any direction and asecond port image was obtained before treatment, to verify pro-state positioning.Conclusions: we have adapted literature data to own experien-ce and technological resources to improve anatomical delinea-tion of the ROI by the use and implementation of MR imagingin Radiation Treatment Planning for prostate cancer. Sinceinterfraction prostate motion is significant, daily portal imagingwith implanted fiducials improves localization of the prostateand is necessary for IGRT and the reduction of setup marginsfor dose escalation or hypofractionated radiation treatment pro-grams.


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P16- Caratterizzazione di una cavità chiusa nel fotoconver-titore PHoNES per analisi di campioni biologici presso“linac” clinici

A. Zanini1, O. Borla,1,2, E. Durisi3,1, P. Borasio4, U.Ricardi5, S. Anglesio6, P. Chiari7, M. Prest8, G. Giannini9,101INFN–Torino, Italy; 2Progetto Lagrange, Fondazione CRTVilla Gualino Torino -, Italy; 3Experimental PhysicsDepartment, University of Torino, Italy; 4Department ofClinical and Biological Sciences “S. Luigi Orbassano”,University of Torino, Italy; 5University of Torino, Italy; 6ASOMolinette Torino, Italy; 7Nuclear and Theoretical PhysicsDepartment, University of Pavia, Italy; 8University of Insubria,Como, Italy; 9Physics Department, University of Trieste, Italy;10INFN–Trieste, Italy

E’ stata dimostrata la possibilità di utilizzare acceleratori linearidi alta energia per la produzione di campi di neutroni termiciadatti per studi ed esperimenti relativi alla BNCT (BoronNeutron Capture Therapy) applicando alla testata il fotoconver-titore PhoNeS (PHotoNEutronSource) realizzato in collabora-zione tra l’INFN e le Università di Como, Roma Cattolica,Torino e Trieste (brevetto Università di Trieste e finanziamentiINFN e PRIN).E’ stata realizzata all’interno del fotoconvertitore una cavitàchiusa, nella quale viene prodotto un intenso campo di neutro-ni termici, (~107 n cm-2 s-1) con una bassa contaminazionegamma e da neutroni veloci, adatta allo studio di campioni bio-logici perfusi con BPA (BoronPhenilAlanine).La cavità è stata accuratamente caratterizzata, analizzando lospettro neutronico, con l’utilizzo dello spettrometro a bolleBDS (Bubble Detector Spectrometer) e di rivelatori di neutro-ni termici BDT (Bubble Detector Thermal). La componentegamma è stata analizzata mediante pellicole Gafchromic. Sonostate effettuate misure sia in aria, sia in fantoccio di polietilene.I dati sperimentali sono confrontati con simulazioneMonteCarlo effettuata col codice MCNP-GN. I risultati estre-mamente promettenti hanno suscitato l’interesse della compo-nente medica, ed è iniziata una fase operativa, basata sullo stu-dio di campioni di adenocarcinoma primario del polmone.

P17- Utilizzo di un fantoccio antropomorfo per la valuta-zione della dose indesiderata da fotoni e neutroni in tratta-menti di radioterapia con Linac

A. Zanini1, O. Borla1,2, E. Durisi3,1, S. Bresciani4, M. Stasi41INFN–Torino, Italy; 2 Progetto Lagrange, Fondazione CRTVilla Gualino Torino -, Italy; 3Experimental Physics DepartmentUniversity of Torino, Italy; 4S.C.Fisica Sanitaria, AO OrdineMauriziano, Torino – IRCC, Candiolo (TO), Italy

La possibilità di diagnosi precoce unita all’uso di tecniche dicollimazione sempre più sofisticate quali l’IMRT contribuisco-no ad allungare la vita dei pazienti trattati con radioterapia dalinac’s. E’ quindi importante mettere a punto metodiche utiliz-zabili nella routine per valutare il rischio di tumori secondariradioindotti. In particolare i trattamenti di radioterapia a inten-sità modulata (IMRT) richiedono, a parità di dose prescritta, unnumero di Unità Monitor (MU) da 3 a 5 volte superiore rispet-to a quello richiesto dai trattamenti di radioterapia conforma-zionale (3D-CRT) con conseguente aumento della dose indesi-derata dovuta alla radiazione gamma diffusa e di leakage e, incaso di trattamenti con energia >10 MV, ai neutroni prodottinella testata. Per la valutazione di tale dose è stato messo a punto un meto-do sperimentale basato sull’utilizzo del fantoccio antropomor-fo Jimmy, specificamente sviluppato dall’INFN di Torino perdosimetria neutronica.La risposta di Jimmy ai fotoni è stata confrontata con la rispo-sta del fantoccio Alderson Rando, normalmente utilizzato inradioterapiaIl metodo proposto è stato applicato per la valutazione delladose indesiderata in un trattamento di carcinoma prostatico,eseguito con tecnica 3D-CRT e IMRT.


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La geometria della cavitànella simulazione MCNP-GN.

La cavità chiusa all’interno diPHoNES.

Il fantoccio antropomorfo Jim-my, all’interno della cavità sonoinscritti dosimetri a bolle.

Il fantoccio antropomorfo Jim-my sotto la testata dell’accelle-ratore.


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Abrami A. 15, 16Albertazzi S. 13Alloni D. 27Altieri S. 24Amadeo G. 28Amicarelli F. 24Anglesio S. 23, 30Antoccia A. 17, 25Antonelli F. 18, 24, 25, 27Arancia G. 25Arfelli F. 15, 16Arginelli D. 24Atrian S. 12 Attili A. 21

Baiocco C. 24Bakeine J. 24 Balata M. 19, 24 Ballarini F. 18, 27 Bari M. 23Barone P. 17Bartolotta A. 14, 16 Bedogni R. 19Belli M. 18, 24, 25, 27, 27Bellucci L. 13 Beorchia A. 23Berardinelli F. 17, 25Bertolotti A. 18Bonacchi S. 12Boniglia C. 14Bonucci I. 22Borasio P. 23, 30Borla O. 30, 30Bortolin E. 14Bortolussi S. 24 Bortoluzzi S. 24 Bottigli U. 19Bourhaleb F. 21Bregant P. 15Bresciani S. 30Brunetti A. 19Bruni F. 23Bruschi P. 24Buffa P. 25Buffoli A. 29Buttafava A. 10, 11

Campa A. 27Caminati S. 10, 11, 29 Cammilleri M.C. 14, 26 Capdevila M. 12 Carbone M.C. 24 Carpinelli M. 19 Carrara M. 16Casamassima F. 22Casarin K. 15 Castelli E. 15, 16 Centis F. 19 Cereser L. 29Cesarini W. 19

Chatgilialoglu C. 12, 12Chenda V. 15Cherubini R. 17, 19, 26Chiari P. 23, 30Cimini A.M. 24 Cirio R. 21Cirrone G.A.P. 17, 25 Clerici A. 24Corda U. 11, 13, 15Conti Devirgilis L. 24 Cornetta T. 26, 28, 28 Corvò R. 21Cozzi R. 26, 28, 28Cugia G. 19Cuttone G. 17, 25

D’Angelantonio M. 12, 13De Bari A. 24De Cesare N. 14 De Cicco F. 14 de Denaro M. 23Del Sal G. 20De Nadal V. 17, 19, 26D’Ercole L. 18 De Rosa F. 25Diaz N. 19 Di Castro E. 19 Di Felice C. 17Di Foggia M. 11di Majo V. 20 Di Masi A. 25D’Imporzano E. 22 Dini V. 27, 27 Di Stefano V. 26D’Oca M.C. 14, 26 Domènech J. 12Donato V. 26, 28 Dondi D. 10, 11 Donetti M. 21D’Onofrio A. 14Doro R. 22Dreossi D. 15, 16 Durante M. 19Durisi E. 30, 30

Emmi S.S. 10, 11, 29 Esposito A. 19Esposito B. 29Esposito G. 18, 25, 27

Facoetti A. 18, 27 Fagnano C. 11 Farah K. 15Faraone V. 28 Fattorini P. 28Faucitano A. 10, 11Ferrari C. 24 Ferreri C. 12, 13 Ferrugia M. 14 Fidanzio A. 23Filippi A.R. 19

Fiori P.L. 19Fongione S. 29Friedland W. 27Fuochi P.G. 15 Furusawa Y. 27Fusco V. 21, 22

Gambarini G. 16 Garella A. 21 Gerardi S. 17, 19, 26 Gerin F. 28 Gialanella G. 19Giammarino D. 26, 28 Giannini G. 23 Giardullo P. 25 Giordanengo S. 21 Giovannini C. 20, 30Giroletti E. 13Girometti R. 29Giuffrida S.A. 14, 26 Givehchi N. 21 Golosio B. 19 Grande S. 17, 20Grossi G. 19 Guarino P. 25 Guidoni L. 17, 20Guryev D. 26

Inglese E. 24Ioannucci L. 24Iugovaz D. 23

Jaconelli G.C. 16 Jori G. 23 Juris R. 12

Kaloudis P. 12Kovács A. 15

La Marca G. 28Laubenstein M. 19 Lavalle M. 15Leonardi S. 20Liotta M. 27 Lisciandro F. 18 Lo Bosco A. 17Longo R. 15, 16Lucani A.M. 17Luciani A.M. 20

Magli A. 29Mameli A. 23Mancuso M.T. 20Manti L. 19 Mantovani L. 18Manzo R. 21, 22Marchesini R. 16Marchetto F. 21Mariotti L. 18Marullo F. 25Masala G.L. 19

Elenco degli Autori


32

Masi L. 22 Mastellone V. 26Matheoud R. 24 Menk R.H. 15 Menichelli C. 22 Merli D. 11Meschini S. 25Monaco V. 21Montalti M. 12Montalto M. 24Moretti E. 29Mulazzani Q. 12Muto P. 21, 22

Nano R. 18, 24 Negri A. 16 Nisi S. 19, 24 Nocente M. 24Novelli F. 26, 28

Oliva P. 19 Onori S. 14 Orihuela R. 12Orzan G. 23Ottolenghi A. 18, 27

Padovani R. 29Palma A. 17 Palma S. 20, 26, 28, 28 Pardo J. 21 Paretzke H. G. 27 Parlato A. 14, 16Pasi F. 18 Pasquali E. 20 Pazzaglia S. 20Pecka A. 21 Pedicini. P. 21, 22 Peroni C. 21, 24 Piermattei A. 23Pinto M. 24Poggi G. 11 Poggioli T. 26, 28, 28Polli C. 22 Polsinelli M. 29Prati U. 24Prest M. 23, 30Previderè C. 28 Prodi L. 12Pugliese M. 14, 19

Quai E. 15, 16

Rampazzo E. 12Randaccio P. 19 Ravo V. 21, 22 Rebessi S. 20Reia S. 23 Ricardi U. 19, 23, 30Ricci U. 28 Ridone S. 24 Righi S. 12Rigon L. 15, 16 Rinaldi I. 21Roca V. 14Rokvic T. 15, 16

Rosi A. 20Roveda L. 24Rudoni M. 24Ruello E. 28Ruggeri P. 28 Russo G. 21

Sabbarese C. 14Sacchi R. 21Santona S. 19Sapora O. 20, 24, 27 Saran A. 20Satta L. 24Scampoli P. 18 Scarmato A. 28Sconziano S.A. 10, 29 Secco C. 24 Severgnini M. 23Sgura A. 17, 25Signor M. 29Simone G. 18, 24, 25, 27, 27Sordi P. 17Sorrentino E. 18, 24, 25, 27, 27Stasi M. 30Stella S. 24Sterpone S. 26, 28Stramigioli S. 19

Tabocchini AM. 18, 24, 25, 27, 27Taddei P. 11Tamba M. 12Tanori M. 20 Tanzarella C. 17, 25 Testa A. 17, 26, 28, 28Tirindelli Danesi D. 13, 26, 28, 28 Tomarchio E. 25 Tommasino L. 23Tonutti M. 15, 16Torreggiani A. 11, 12, 13Tromba G. 15, 16

Valentini M. 19Vallazza A. 15Vascotto A. 15Venoso G. 14 Vermiglio G. 28Vidali C. 23 Vidimari R. 23, 28 Vigna L. 24Vitale V. 13Viti V. 17, 20

Zaccheroni N. 12Zamai L. 19 Zanconati F. 16Zanini A. 23, 30, 30Zonta A. 24Zonta C. 24

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