Giacomo Cuttone

Laboratori Nazionali del Sud di Catania - Infn

Research Director at INFN-Laboratori Nazionali del Sud In Catania. He is a nuclear accelerator Physics and application their application in Medicine.

He is MIUR delegate for H2020-Euratom. He is the Italian coordinator of the Km3Net Esfri project for the realization of a high energy neutrino telescope in Mediterranean Sea.

Laurea in Fisica, indirizzo Fisica Nucleare con specializzazione in Fisica degli acceleratori il 4 aprile 1983 presso la Università degli Studi di Catania. Dal 1 Maggio 1985 è ricercatore ai LABORATORI NAZIONALE DEL SUD dell’INFN (INFN-LNS). Dal 1995 è Primo Ricercatore e dal 2002 Dirigente di Ricerca presso gli stessi Laboratori.

Ha fatto parte del progetto Ciclotrone Superconduttore (CS) all'INFN sin dall'inizio della sua attività di ricerca ed ha partecipato alla sua progettazione e realizzazione. È stato a capo delle operazioni del ciclotrone presso LNS nel 1994-1998. Durante questi anni il CS ha avuto il suo commissioning e l’avvio della sperimentazione in fisica nucleare con i primi fasci accelerati da questa nuova macchina. È tra i proponenti del progetto speciale INFN EXCYT (EXotic beams with CYclotron at Tandem) presso LNS per la produzione di fasci radioattivi per la fisica nucleare. Nell'ambito di questo progetto aveva la responsabilità di estrarre il fascio ad alta intensità dal CS e ha partecipato alla definizione e allo sviluppo di dispositivi diagnostici a bassa intensità. Dal 2002 al 2008 è stato il Responsabile Nazionale dello stesso progetto nazionale. Sotto la sua guida il progetto è stato concluso con successo con la produzione e il primo esperimento di fisica nucleare con un fascio radioattivo Li8.

Dal 1996 è stato responsabile delle attività scientifiche di Protonterapia presso i LNS. È fino ad oggi il responsabile scientifico della struttura di protonterapia ai LNS (CATANA). Questo è il primo e in realtà ancora oggi l'unico impianto italiano di protonterpia per trattamenti di melanoma oculare in funzione. Dal 2002 ad oggi circa 500 pazienti sono stati trattati con successo. Ha quindi avviato in quegli anni una intensa attività di networking a livello europeo per la creazione di gruppi di ricerca realmente interdisciplinari formati da radioterapisti oncologi, fisici, fisici medici, radiobiologi e fisici degli acceleratori che ha portato al progetto integrato europeo MAESTRO finanziato per cinque anni 2005-2009 dall'UE nell'ambito del sesto programma quadro sulla specifica azione "lotta contro il cancro". È stato presidente del comitato esecutivo di questo progetto e responsabile del gruppo di lavoro per lo studio e lo sviluppo di un programma di garanzia della qualità in protonterapia. Come ulteriore risultato di questo progetto ha formato e guidato un gruppo di fisici degli acceleratori italiani che ha contribuito a studiare, progettare e sviluppare un ciclotrone superconduttore per protoni e ioni per applicazioni in adroterapia. È membro italiano del comitato direttivo del gruppo cooperativo di terapia particellare (PTCOG).

È stato, nel periodo 2007-2009, componente del gruppo di lavoro OCSE sulla fisica nucleare in rappresentanza dell'INFN. In questo contesto è stato il coordinatore del sottogruppo sulle attività di fisica nucleare applicata e le sue interconnessioni con altri campi scientifici. È stato componente del comitato per la scelta del sito di realizzazione del progetto europeo EURISOL contribuendo alla definizione dei requisiti del sito per l'installazione della struttura. Ha partecipato allo sviluppo di un programma sperimentale di misure per lo studio della frammentazione nucleare per applicazioni in adroterapia e per convalidare i modelli fisici implementati a MonteCarlo come Geant4. Questo obiettivo rappresenta ancora oggi il principale interesse di ricerca in questo settore applicativo con programmi sperimentali svolti presso LNS, Ganil (F) e GSI (D). Ha quindi guidato in Europa un ampio network di ricercatori provenienti dai laboratori maggiormente impegnati inquesto settore, definendo così una intensa attività sperimentale nei diversi laboratori europei quali Ganil, LNS e GSI. In questo ultimo laboratorio è stato portavoce di una collaborazione internazionale, costituita da INFN, GSI, CEA, IN2P3, ESA e Università di Valencia, che ha svolto esperimenti approvati con la configurazione di rivelazione Music-Aladin-TOF-LAND presso GSI.

E’ stato il portavoce della collaborazione INFN GEANT4 e componente del comitato scientifico della collaborazione internazionale Geant4. In particolare ha creato la collaborazione italiana a GEANT4, che oggi è sicuramente il codice Montecarlo maggiormente utilizzato in fisica particellare, astroparticellare, nucleare e nel campo della fisica medica e delle applicazioni spaziali.

È stato presidente della Commissione nazionale fisica applicata dell'INFN (CSN5) nel periodo 2008-2011. La CSN5 dell’INFN approva e finanzia la ricerca interdisciplinare, applicativa e nel campo della fisica degli acceleratori per tutto l’istituto gestendo in modo autonomo un budget di circa 5 M€ per anno. Durante la sua presidenza è stato fatto un importante lavoro di armonizzazione e razionalizzazione degli esperimenti finanziai dalla CSN5 al dfine di migliorare l’impatto scientifico e di valorizzare in modo significativo anche le occasioni di trasferimento di questi risultati verso il mondo industriale.

E’ stato componente del comitato scientifico del progetto SPES ai LNL. È stato membro del comitato di selezione del progetto europeo NupNET e responsabile per l'INFN del WP sugli acceleratori del progetto europeo EurisolNET. Inoltre è stato membro del WP sulle applicazioni industriali dei futuri acceleratori per la Preparatory Phase del progetto europeo TIARA. Nell'agosto 2009 è stato selezionato dal search committee INFN per la selezione del direttore dei Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL). Non ha accettato questo invito in quanto già presidente della CSN5.

Nel 2017 è stato selezionato per la cattedra di “Medical Physics” all’Università di Groeningen (NL) e come candidato alla direzione del centro di ricerca CART presso la stessa università ed alla direzione scientifica del centro nazionale olandese di protonterapia. Considerando gli impegni scientifici e gestionali ai LNS ha deciso di rifiutare questa proposta. È stato responsabile nazionale di numerosi esperimenti dell'INFN per la ricerca e sviluppo di nuovi rilevatori, nuovi acceleratori, adroterapia, dosimetria e nuove tecniche di imaging.

E’ componente dei comitati scientifici e del comitato organizzatore di conferenze nazionali e internazionali. Ha presentato relazioni su invito in conferenze internazionali e seminari nazionali e internazionali. È referee di esperimenti presso il MIUR, UE, il ministero della ricerca della Repubblica Slovena e della Nuova Zelanda e di articoli scientifici su riviste internazionali.

È professore di Fisica degli Acceleratori presso il corso di laurea magistrale in Fisica, presso la Scuola di Fisica Medica e presso la Scuola di Dottorato di Fisica del Dipartimento di Fisica dell'Università di Catania dal 2003. Ha l’abilitazione scientifica nazionale di professore ordinario per la classe di concorso FIS07-02B3 scadenza settembre 2021.

Dal 1 agosto 2011 al 31 luglio 2018 è stato direttore dei Laboratori Nazionali del Sud di Catania. I Laboratori durante questi anni sono cresciuti sia dal punto di vista del personale (da 115 a 131 persone a tempo indeterminato, da 160 ad oltre 210 includendo laureandi, dottorandi, post-doc e ricercatori di altre istituzioni associati ai LNS) che dal punto di vista del budget gestito soprattutto (in 8 anni circa 170 M€) grazie ad una intensa attività di progettazione scientifica ed economica tesa a sfruttare le occasioni offerte dal sistema della ricerca europeo, nazionale e regionale. Oggi LNS sono sicuramente divenuti una infrastruttura di ricerca nel campo della fisica nucleare, astroparticellare e per le applicazioni nel campo degli acceleratori, della salute e dei beni culturali. Gli utenti dei LNS sono così passati da circa 300 nel 2011 ad oltre 500 nel 2019 a dimostrazione dell’aumentato capacità di attrazione scientifica dei LNS. I Laboratori hanno un elevato impatto economico e sociale sul territorio su cui incidono e sul sistema paese in generale, come ben dimostrato da studi di impatto economico e sociale portati personalmente avanti dal proponente in collaborazione con il dipartimento di economia della Università di Catania attraverso l’applicazione di metriche economiche simili a quelle utilizzate dalla Banca Europea degli Investimenti (BEI) per il finanziamento delle IR (ad esempio DTT in Italia) . I laboratori durante questi anni hanno sicuramente cambiato la propria consapevolezza di potere giocare un ruolo di leadership a livelloeuropeo ed internazionale nei suddetti campi della ricerca scientifica. Grazie a questa gestione i LNS sono riconosciuti oggi come una IR strategica dal MIUR così come Km3NeT, come riportato nel PNIR 2014-2020. Anche a livello regionale oggi i laboratori sono riconosciuti come una occasione di sviluppo economico e sociale per la Sicilia sia nel campo della economia del mare che in quello della salute. Grazie a questo credito che si è affermato come elemento di novità durante gli 8 anni del suo direttorato, oggi LNS oltre a guidare la IR distribuita sul mare (IDMAR con INGV e CNR), guida con G. Cuttone anche 2 progetti di eccellenza in fase di finanziamento da parte della regione siciliana per lo studio di tecniche innovative di trattamento del tumore della mammella, assieme alla Università di Catania ed all’Azienda ospedaliera Cannizzaro di Catania (Delibera giunta regionale siciliana n. 94 del 13/03/2019) e per la realizzazione di laboratorio per lo studio degli effetti ambientali sulla salute (assieme a CNR, ISMET, Fondazione RIMED e ARPA Sicilia). Infine è anche il coordinatore del tavolo regionale siciliano sulla protonterapia istituito con delibera 236 del 28/06/2018 dalla Giunta Regionale Siciliana e costituito dai Direttori Generali degli assessorati regionali salute, attività produttive, formazione e programmazione.

È stato responsabile scientifico e gestionale dei progetti PON 2007-2013 Km3NeT-Italia ed EMSO-Medit, finanziati dal Ministro dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca (MIUR) per la realizzazione del telescopio sottomarino ad alta energia per neutrini (progetto Km3NeT) a Capo Passero (Italia) e per le sue applicazioni in geofisica, vulcanologia e biologia marina ERIC EMSO). Il budget totale per il progetto è stato di 21 milioni di euro per il primo e di 4 milioni di euro per il secondo. E’ sato dal 214 al 2018 rappresentante INFN nella JRU EMSO creata dal MIR a supporto del nuovo ERIC EMSO che ha sede in Italia a Roma.

È delegato italiano di Horizon2020-Euratom, nominato dal MIUR presso l'UE a Bruxelles. Nell’ambito di questa funzione oltre da avere rappresentato spesso con successo gli interessi nazionali industriali e di ricerca, ha svolto una attività significativa per riuscire a portare a in Italia il progetto DTT, anche attraverso una intensa azione di collegamento fra Commissione europea, MIUR, MISE e commissioni parlamentari cultura e attività industriali. Oggi finalmente DTT è una grande realtà che sotto la guida di ENEA ma anche con la partecipazione di CNR, INFN e del sistema accademico italiano porterà nel nostro paese una nuova IR che sicuramente sarà anche una occasione di crescita economica e sociale È coordinatore INFN del comitato scientifico dell'Accademia scientifica INFN-Egitto (ASRT). Fa parte del comitato scientifico bilaterale dell'INFN con CNR e INGV. È coordinatore scientifico e gestionale del progetto IDMAR (laboratorio interdisciplinare del mare) finanziato nella regione siciliana sul PO-FESR 2014-2020 per 40 milioni di euro È stato coordinatore del contratto (2,4 M €) per la realizzazione della linea di ricerca e fascio preclinico ELIMED a Praga, nell'ambito del Progetto Esfri ELI. È stato coordinatore del “Progetto Grande Rilevanza” Italia-Serbia finanziato dal Ministro degli Affari Esteri (MAECI) sullo studio biofisico degli effetti indotti dai fasci di ioni di carbonio e particelle secondarie prodotte dalla frammentazione nucleare portato avavnti in collaborazione con il VINCA Institute di Belgrado. Lo stesso istituto assieme alla Ambasciata d’Italia a Belgrado lo ha premiato come ricercatore di eccellenza per lo sviluppo della collaborazione scientifica fra il nostro paese e la Repubblica di Serbia. Grazie alla storica collaborazione con i principali laboratori dell’area balcanica, oggi è anche il rappresentante italiano nel progetto SEEIST per la realizzazione nella stessa area di una nuova IR europea nell’ambito del prossimo programma quadro dedicata alla ricerca clinica, fisica e radiobiologica in adroterapia ed alle applicazioni mediche nel campo oncologico con tecniche di adroterapia. E’ stato responsabile delle attività di trasferimento tecnologico ai LNS nel triennio 1999- 2002 e componente della commissione nazionale INFN per il trasferimento tecnologico dal 2000 al 2005. Ha coordinato le attività di trasferimento tecnologico INFN nel settore degli acceleratori medicali ed in particolare le attività con la Società belga IBA nel campo degli acceleratori per adroterapia.

E’ stato responsabile scientifico e coordinatore del progetto AISHA (Advanced Ion Source for Hadron Therapy) a valere sul PO-Fesr Regione Siciliana 2007-2013 per lo sviluppo del prototipo di una sorgente adronica per acceleratori in Adroterapia con tre PMI siciliane. Taleprogetto ha portato alla realizzazione con successo di un promo prototipo di sorgente. L stressa è oggi oggetto di interesse commerciale da parte del Centro Nazionale di Adroterapia (CNAO) di Pavia e dal GSI in Germania. Inoltre ha svolto attività di trasferimento tecnologico per sistemi di rivelazione e dosimetria in adroterapia con aziende italiane (Caen e Detector). Sono stati sviluppati prototipi di nuovi prodotti nel campo della dosimetria on-line e dei sistemi di assicurazione di qualità per fasci clinici di adroni che sono stati recentemente immessi sul mercato.

E’ il coordinatore INFN nell’ambito dei distretti produttivi nel settore biomedico e dell’economia del mare nella regione siciliana.

E’ il coordinatore INFN per le attività di trasferimento tecnologico nel settore biomedicale nel centro di competenza nazionale B-REX approvato e finanziato dal MISE.

Alla data attuale è autore di 335 pubblicazioni con H-Index di 26 per Web of Science e 33 per Google Scholar.