Una risonanza magnetica mostra dove si trova un tumore cerebrale e quanto è grande. Ma dice se è pericoloso e se la terapia funzionerà? Giacomo Annio esamina i tumori con le vibrazioni: un dispositivo grande come un cellulare, appoggiato alla testa, permette di capire se il tessuto è rigido o morbido. Il risultato sorprende, perché i glioblastomi più aggressivi sono più morbidi di ciò che li circonda. E siccome è una storia sul guardare più a fondo, alla fine potrai verificare se giudichi dalle apparenze.
Una risonanza magnetica può mostrare quanto è grande un tumore cerebrale e dove si trova esattamente. Serve meno per ciò che al medico spesso occorre di più: le proprietà biologiche del tumore, da cui dipende l’efficacia del trattamento. L’immagine dice dove e quanto, ma rivela ben poco su come sia il tumore.
Questo vuoto ha voluto colmarlo Giacomo Annio, titolare di una borsa di studio del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie. Nel progetto GLIOBID si è occupato dei glioblastomi, il gruppo più aggressivo dei tumori cerebrali. Il suo strumento è l’elastografia a risonanza magnetica. Il progetto, durato tre anni, è stato coordinato dall’Ospedale universitario di Oslo, da cui provenivano i dati clinici. La ricerca preclinica è stata condotta presso la Stanford University.
L’idea è semplice: invece di limitarsi a osservare il tumore, scoprire com’è al tatto. «L’elastografia misura quanto sia rigido o morbido il tessuto», spiega Annio. Come aggiunge, sono proprio queste proprietà a fornire indizi sul comportamento del tumore, sulla sua resistenza alla terapia e sulla capacità di infiltrarsi nel tessuto circostante.
Secondo il ricercatore, un metodo di questo tipo consente ai medici di osservare il tumore da una nuova prospettiva e di analizzarne le proprietà fisiche in un modo che una normale immagine non permette.
L’apparecchiatura non somiglia a un macchinario gigantesco. Il dispositivo per l’elastografia ha le dimensioni di un cellulare. Il medico lo posiziona contro la testa del paziente, e le onde che esso invia nel cervello con le vibrazioni vengono visualizzate da uno scanner per risonanza magnetica.
Il dispositivo è sviluppato dall’azienda americana Quality Electrodynamics e viene commercializzato da Siemens, in Germania, sui suoi scanner. Sta iniziando a diffondersi nei primi ospedali. Questo non significa però che sia tutto pronto. «Adattarlo ai tumori cerebrali rappresenta una sfida particolare», ammette Annio.
GLIOBID non è nato dal nulla. Si basa su due progetti precedenti: FORCE, che ha sviluppato la tecnica di elastografia, e ImPRESS, che l’ha applicata ai tumori cerebrali. Annio ha fatto parte di entrambi i team.
Il ricercatore ha trascorso i primi due anni della sua borsa di studio presso la Divisione di Imaging Molecolare del Dipartimento di Radiologia della Stanford University. Qui ha costruito in laboratorio un proprio dispositivo per l’elastografia, utilizzando la stampa 3D e componenti elettronici personalizzati: il primo del suo genere in questo ateneo. Il dispositivo è stato installato su uno scanner per risonanza magnetica per studiare i tumori cerebrali nei topi.
Un risultato importante del lavoro a Stanford è un brevetto. Il gruppo ha brevettato un agente teranostico, ovvero una molecola che combina terapia e diagnosi e può essere visualizzata tramite risonanza magnetica. «Questa molecola rilascia un componente che altera la meccanica del tumore, aprendo i vasi sanguigni in modo specifico nel sito in cui è presente», descrive Annio. Vasi più aperti consentono a una maggiore quantità di trattamento di arrivare all’interno del tumore.
L’elastografia ha inoltre permesso di seguire ciò che accadeva nel tessuto. «Grazie all’elastografia, abbiamo potuto osservare in che modo le proprietà meccaniche del tumore influenzano la somministrazione della terapia, il che non era mai stato realizzato in precedenza», afferma il ricercatore.
I risultati riguardano per ora gli animali, ma indicano bene la direzione. In breve:
L’efficacia della terapia è stata però dimostrata solo nei topi. Si tratta ancora della fase preclinica.
La seconda parte del lavoro si è basata su dati umani. Gli studi clinici dell’Ospedale universitario di Oslo hanno coinvolto 200 pazienti affetti da glioblastoma. È emerso che i glioblastomi fanno eccezione alla regola. «Mentre la maggior parte dei carcinomi è più rigida del tessuto circostante, i glioblastomi cerebrali sono più morbidi», spiega Annio.
Il ricercatore ritiene che, nel valutare l’aggressività di un tumore, la sua viscosità, che descrive come «comprimibilità», possa contare più della rigidità. In altre parole: conta non solo se il tumore è duro, ma anche quanto si lascia comprimere.
L’elastografia permette inoltre di osservare i vasi sanguigni all’interno del tumore e di seguire la pressione che si accumula dentro al cervello. Un tumore in crescita schiaccia i vasi, che in questo spazio affollato non riescono a fornire in maniera adeguata sangue, ossigeno, sostanze nutritive e trattamento.
Il metodo è stato esteso anche al meningioma, un tumore cerebrale più comune. Kyrre Eeg Emblem, responsabile del Dipartimento di Fisica e Radiologia computazionale presso l’Ospedale universitario di Oslo e coordinatore del progetto, richiama l’attenzione sul lato pratico di questo lavoro. Come spiega, «la valutazione delle forze fisiche consente al neurochirurgo di pianificare l’intervento», valutando se il tumore sarà facile o difficile da asportare.
Una normale risonanza magnetica mostra la forma e la posizione di un tumore cerebrale, mentre l’elastografia aggiunge informazioni sulle sue proprietà fisiche. Nel progetto GLIOBID i glioblastomi si sono rivelati più morbidi dei tessuti circostanti, e a essere decisiva potrebbe essere la loro comprimibilità. Nei topi, l’associazione tra elastografia e una molecola teranostica brevettata ha ridotto le lesioni e aumentato la sopravvivenza. I risultati del trattamento riguardano per ora gli animali, ma la direzione è chiara: una terapia scelta in base a com’è il tumore al tatto.
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