La radioterapia a fasci esterni è ampiamente riconosciuta come un trattamento ottimale per vari tipi di cancro. Tuttavia, gli attuali modelli utilizzati in ambito clinico per ottimizzare la dosimetria del piano di trattamento in base alla risposta tumorale attesa e alla tossicità indotta dalle radiazioni mancano di approfondimenti specifici per il paziente. Dipendono invece da parametri radiobiologici derivati principalmente da esperimenti in vitro, non riuscendo a cogliere la complessità della patologia in vivo.
Il progetto MINIONS (Patient-specific Microstructural and radIobiological model for persoNalised external beam radiatIONn therapy in localised tumourS) è un'iniziativa di ricerca avanzata volta a integrare modelli microstrutturali e radiobiologici specifici per il paziente nella pianificazione e nell'adattamento del trattamento radioterapico personalizzato. Questo approccio si concentra sulla caratterizzazione dettagliata del tumore di ciascun paziente, consentendo di migliorare significativamente le probabilità di controllo del tumore.
L'obiettivo principale di MINIONS è sviluppare il primo modello paziente-specifico in tempo reale che rappresenti accuratamente le caratteristiche microscopiche dei tumori e le loro interazioni con le radiazioni. Per raggiungere questo obiettivo, il programma comprende diverse attività scientifiche:
- Simulazioni Monte Carlo (MC) dei segnali di risonanza magnetica ponderata per la diffusione (DW-MR) e delle interazioni radiazione-tessuto utilizzando una libreria di substrati cellulari in silico per creare una piattaforma di simulazione integrata.
- Tecniche basate sull'intelligenza artificiale per accelerare le simulazioni MC, garantendo che siano compatibili con le esigenze di pianificazione e adattamento rapido del trattamento.
- Metodi avanzati di imaging DW-MR per raccogliere in modo non invasivo i dati necessari per informare la piattaforma di simulazione, consentendo lo sviluppo di modelli microstrutturali e radiobiologici specifici per il paziente.
