L’uso del gadolinio nella NCT

Viene studiato l’utilizzo del gadolinio nella NCT. La tesi consta di tre parti. Nella prima parte, dopo un esame dello stato dell’arte a livello internazionale (evidenziando anche l’attività svolta ed i risultati conseguiti presso il DIMNP) viene esaminato nel dettaglio il meccanismo di azione del gadolinio nella NCT. Viene inoltre affrontato il problema della tossicità del gadolinio e dei suoi composti. Nella seconda parte si analizzano gli strumenti necessari per la determinazione delle dosi, e cioè: lo spettro più conveniente per i neutroni al quale deve essere esposto il paziente per ottimizzare l’effetto della terapia, la definizione dell’emissione degli elettroni a seguito di reazione di cattura neutronica da parte del gadolinio e l’individuazione dei codici di calcolo adatti e disponibili. Nella terza parte viene studiata la GdNCT dal punto di vista della macrodosimetria, della microdosimetria e della nanodosimetria. Nella tesi si è messo a punto un sistema di calcolo che consente di poter determinare le dosi al tumore e al tessuto sano e quindi la prevedibile efficacia terapeutica del sistema. Sono stati sviluppati alcuni aspetti originali quali: la compilazione e l'analisi critica di una estesa bibliografia sull'argomento (circa 500 voci) necessaria per indirizzare l'attività di ricerca; i risultati di tale lavoro hanno permesso di definire lo stato dell'arte della ricerca e soprattutto di confermare la bassa tossicità dei composti di gadolinio passibili di utilizzo; la determinazione, in forma tabellare, attraverso opportuni calcoli, dello spettro di emissione degli elettroni Auger, non esistente in letteratura; l'individuazione, la definizione ed il controllo di un recentissimo programma di calcolo (PENELOPE) adatto a seguire gli elettroni anche alle basse energie caratteristiche di questa terapia; l'utilizzo della nanodosimetria per analizzare fenomeni a livello del DNA della cellula tumorale, in particolare attraverso l'uso personalizzato del programma PENELOPE tramite l'adattamento originale di apposite subroutines; l'esecuzione di simulazioni della terapia allo scopo di valutare le dosi, a livello macroscopico, al tumore ed ai tessuti sani, determinando anche alcune tipiche "figure di merito".