Oggi, la nuova struttura del CERN-MEDICIS ha prodotto per la prima volta radioisotopi per la ricerca medica. MEDICIS (Medical Isotopes Collected from ISOLDE) mira a fornire una vasta gamma di radioisotopi, alcuni dei quali possono essere prodotti solo al CERN grazie all'esclusiva struttura ISOLDE. Questi radioisotopi sono destinati principalmente a ospedali e centri di ricerca in Svizzera e in tutta Europa. Recentemente sono stati fatti grandi passi avanti nell'uso dei radioisotopi per la diagnosi e il trattamento, e MEDICIS consentirà ai ricercatori di ideare e testare radioisotopi non convenzionali al fine di sviluppare nuovi approcci per combattere il cancro.

"I radioisotopi sono usati nella medicina di precisione per diagnosticare i tumori, così come altre malattie come irregolarità cardiache, e per fornire dosi di radiazioni molto piccole esattamente dove sono necessarie per evitare di distruggere il tessuto sano circostante, "ha detto Thierry Stora, Coordinatore del progetto MEDICIS. "Con l'inizio di MEDICIS, ora possiamo produrre isotopi non convenzionali e contribuire ad ampliare la gamma di applicazioni".

Un elemento chimico può esistere in diverse varianti o isotopi, dipende da quanti neutroni ha il suo nucleo. Alcuni isotopi sono naturalmente radioattivi e sono noti come radioisotopi. Si trovano un po' ovunque, per esempio nelle rocce o anche nell'acqua potabile. Altri radioisotopi non sono naturalmente disponibili, ma può essere prodotto utilizzando acceleratori di particelle. MEDICIS utilizza un fascio di protoni di ISOLDE – la struttura Isotope Mass Separator Online del CERN – per produrre radioisotopi per la ricerca medica. Il primo lotto prodotto è stato Terbium ¹⁵⁵ Tb, che è considerato un radioisotopo promettente per la diagnosi del cancro alla prostata, come hanno dimostrato di recente i primi risultati.

Idee e tecnologie innovative della fisica hanno contribuito a grandi progressi nel campo della medicina negli ultimi 100 anni, dall'avvento della diagnosi e del trattamento medico basati sulle radiazioni e in seguito alla scoperta dei raggi X e della radioattività. I radioisotopi sono quindi già ampiamente utilizzati dalla comunità medica per l'imaging, diagnosi e radioterapia. Però, molti isotopi attualmente utilizzati non combinano le proprietà fisiche e chimiche più appropriate e, in alcuni casi, un diverso tipo di radiazione potrebbe essere più adatto. MEDICIS può aiutare a cercare radioisotopi con le proprietà giuste per migliorare la precisione sia per l'imaging che per il trattamento.

"CERN-MEDICIS dimostra ancora una volta come le tecnologie del CERN possono avvantaggiare la società oltre al loro uso per la nostra ricerca fondamentale. Con le sue strutture e competenze uniche, Il CERN si impegna a massimizzare l'impatto delle tecnologie del CERN nella nostra vita quotidiana, " ha affermato il Direttore per gli acceleratori e la tecnologia del CERN, Federico Bordry.

A ISOLDE, il fascio di protoni ad alta intensità del Proton Synchrotron Booster (PSB) del CERN è diretto su bersagli spessi appositamente sviluppati, producendo una grande varietà di frammenti atomici. Diversi dispositivi vengono utilizzati per ionizzare, estrarre e separare i nuclei in base alla loro massa, formando un fascio a bassa energia che viene consegnato a varie stazioni sperimentali. MEDICIS opera ponendo un secondo obiettivo dietro quello di ISOLDE. Una volta che gli isotopi sono stati prodotti al target MEDICIS, un nastro trasportatore automatizzato li porta alla struttura MEDICIS, dove i radioisotopi di interesse vengono estratti mediante separazione di massa e impiantati in una lamina metallica. Vengono quindi consegnati a strutture di ricerca tra cui il Paul Scherrer Institut (PSI), l'Ospedale universitario di Vaud (CHUV) e l'Ospedale universitario di Ginevra (HUG).

Una volta in struttura, i ricercatori dissolvono l'isotopo e lo attaccano a una molecola, come una proteina o uno zucchero, scelto per colpire con precisione il tumore. Questo rende l'isotopo iniettabile, e la molecola può quindi aderire al tumore o all'organo che necessita di imaging o trattamento.

ISOLDE è attiva da 50 anni, e 1300 isotopi da 73 sostanze chimiche sono stati prodotti al CERN per la ricerca in molte aree, compresa la ricerca nucleare fondamentale, astrofisica e scienze della vita. Sebbene ISOLDE produca già isotopi per la ricerca medica, la nuova struttura MEDICIS consentirà di fornire radioisotopi che soddisfano i requisiti della comunità della ricerca medica come una cosa ovvia.

Il CERN-MEDICIS è uno sforzo guidato dal CERN con i contributi del suo Fondo di trasferimento delle conoscenze dedicato, fondazioni private e istituti partner. Beneficia anche di una borsa di formazione Marie Skłodowska-Curie della Commissione europea, che ha contribuito a dare forma a una collaborazione medica e scientifica paneuropea dal 2014.