Impiego della Tecnologia a Risonanza Quantica Molecolare per il Trattamento del Glioblastoma: sviluppo di un dispositivo, test in vitro e studio del trasferimento di energia transcutaneo non invasivo

Glioblastoma represents one of the most aggressive human cancers, recognized as the brain cancer with the highest mortality and recurrence rates. Throughout the various years, research has developed targeted treatment therapies such as chemotherapy and radiation therapy, but although these treatments have been recognized as the main treatments for the tumor, patients continue to have poor prognoses with a survival rate of 14-15%. Therefore, it was necessary to deepen the field of research to develop other treatments designed to improve patients' prognosis. Electromagnetic fields using nonionizing waves at high frequencies have been found to be particularly effective when applied to patients with glioblastoma relapsing or not. Building on this result, the Sandrigo-based company Telea Electronic Engineering S.R.L., founded by brothers Gianantonio and Arnaldo Pozzato, has patented QMR (Quantic Molecular Risonance), which exploits high-frequency electromagnetic fields. The company, after years of research, has demonstrated how this type of therapy can be substituted for, or alongside, traditional radio and chemo therapies. At the company, I was fortunate enough to serve as a two-month university intern. In the first part of this paper, a classification of brain tumors based on their degree of malignancy is specified, focusing, next, on the tumor with the highest degree of malignancy (Glioblastoma Multiforme). Its origin, its spread within the body, and the main therapies that are still being used today are described, discussing in particular their limitations. Electromagnetic fields and their particular functionality at the tissue level are also presented, demonstrated by the development by the company Novocure, of the Optune device capable of generating alternating electric fields (TTFields) for the treatment of Glioblastoma Multiforme. The following chapters discuss the antitumor activity of QMR at the cellular level through in vitro studies conducted at the Advanced Cellular Technologies Laboratory. These studies demonstrated how high-frequency electromagnetic fields, succeed in "blocking" tumor cell proliferation without causing damage to surrounding tissues. Studies in the laboratory and verification of the functionality of QMR allowed, the company to make the Setup designed for the device implantable in the body. In order to reach the diseased cells, the signal must be carried inside the head box through a capacitive system and using three different types of electrodes designed and developed by the German company CorTec. In the last chapter, practical tests carried out in the company's laboratory are illustrated: capacitive "electrode-skin" system, the passage of energy through the contact interface, and temperature sensed under the skin layer and just below the externally placed electrode. In conclusion, possible future developments of the project are considered, which include on the one hand the application of the implantable device in vivo and on the other hand the testing of therapy for the treatment of neoplasms other than glioblastoma that would see the use of QMR without the need for the implantable system.

Il glioblastoma rappresenta una delle forme tumorali più aggressive per l’uomo, riconosciuto come il cancro al cervello con più alto tasso di mortalità e di recidiva. Durante i vari anni la ricerca ha sviluppato terapie di cura mirate, quali la chemioterapia e la radioterapia ma nonostante questi trattamenti siano stati riconosciuti come i principali per il tumore, i pazienti continuano ad avere prognosi sfavorevoli con un tasso di sopravvivenza del 14-15%. È stato quindi necessario approfondire il campo di ricerca per sviluppare altri trattamenti destinati a migliorare la prognosi dei pazienti. I campi elettromagnetici che sfruttano onde non ionizzanti ad alte frequenze sono risultati particolarmente efficaci se applicati ai pazienti con glioblastoma da recidiva o no. Proprio partendo da questo risultato, l’azienda Telea Electronic Engineering S.R.L. fondata dai fratelli Gianantonio e Arnaldo Pozzato, con sede a Sandrigo, ha brevettato la QMR (Quantic Molecular Risonance) che sfrutta i campi elettromagnetici ad alte frequenze. L’azienda, dopo anni di ricerca, ha dimostrato come questo tipo di terapia può essere sostituita o affiancata, alle tradizionali radio e chemio terapie. Presso l’azienda ho avuto la fortuna di svolgere l’attività di tirocinio universitario di durata di due mesi. Nella prima parte di questo elaborato, viene specificata una classifica dei tumori cerebrali basata sul loro grado di malignità, focalizzandosi, successivamente, sul tumore a più alto grado di malignità (Glioblastoma Multiforme). Ne viene descritta la sua origine, la sua diffusione all’interno dell’organismo e le principali terapie che vengono tutt’ora utilizzate, discutendo in particolare i limiti che caratterizzano quest’ultime. Vengono inoltre presentati i campi elettromagnetici e la loro particolare funzionalità a livello tissutale, dimostrata dallo sviluppo da parte dell’azienda Novocure, del dispositivo Optune capace di generare campi elettrici alternati (TTFields) per il trattamento del Glioblastoma Multiforme. Nei capitoli successivi viene discussa l’attività antitumorale della QMR a livello cellulare, attraverso degli studi in vitro svolti presso il Laboratorio Tecnologie Cellulari Avanzate. Questi studi hanno dimostrato come i campi elettromagnetici ad alte frequenze, riescano a “bloccare” la proliferazione cellulare del tumore senza provocare danni ai tessuti circostanti. Gli studi in laboratorio e la verifica della funzionalità della QMR hanno permesso, all’azienda di realizzare il Setup progettato per il dispositivo impiantabile nell’organismo. Per poter raggiungere le cellule malate, il segnale deve essere trasportato all’interno della scatola cranica attraverso un sistema capacitivo e utilizzando tre tipologie di elettrodi diversi, progettati e sviluppati dall’azienda tedesca CorTec. Nell’ultimo capitolo, vengono illustrati i test pratici svolti nel laboratorio aziendale: sistema capacitivo “elettrodo-pelle”, il passaggio di energia attraverso l’interfaccia di contatto e temperatura rilevata sotto lo strato della cute e appena sotto all’elettrodo posto esternamente. In conclusione, vengono considerati i possibili sviluppi futuri del progetto che includono da un lato l’applicazione del dispositivo impiantabile in vivo e dall’altro la sperimentazione della terapia per la cura di neoplasie diverse dal glioblastoma che vedrebbero l’utilizzo della QMR senza la necessità di ricorrere al sistema impiantabile.