La prima mira a sviluppare protocolli di ricerca clinica a livello europeo (Cnao e MedAustron) con l' obiettivo di raccogliere i dati in modo coordinato e uniforme tra i diversi Paesi e favorire l' utilizzo dell' adroterapia con ioni carbonio su patologie in genere refrattarie ai trattamenti oncologici standard, partendo in particolare dallo studio dell' osteosarcoma non operabile e del melanoma delle mucose (distretto testa-collo), che potrebbe essere trattato con ioni carbonio anche in associazione con farmaci immunoterapici. Il protocollo sul melanoma delle mucose verrà inoltre condiviso con il Ion-Beam Therapy Center di Heidelberg, in Germania. La seconda linea di ricerca si propone invece di verificare più approfonditamente la tollerabilità e la ridotta tossicità dell' adroterapia con ioni carbonio sui tessuti sani adiacenti al tumore, condividendo e confrontando i dati dei pazienti trattati in Italia, Giappone e Austria.

Sulla base dell' analisi dei dati sarà possibile capire in quali casi le dosi di ioni carbonio, grazie ai loro ridotti effetti collaterali, potranno essere aumentate ulteriormente per avere un' efficacia ancora maggiore sul tumore. Una delle ipotesi allo studio dei ricercatori è che, in alcuni casi clinici che riguardano per esempio tumori sviluppati vicino ai nervi ottici, il livello di tollerabilità dell' adroterapia con ioni sia molto alto e superiore alle previsioni, e che quindi possa essere potenziata la dose di radiazioni per ottenere maggior controllo sulla malattia con effetti collaterali contenuti. La terza linea, infine, punta a promuovere lo sviluppo di strumenti tecnologici finalizzati a migliorare e ottimizzare l' erogazione della dose di ioni carbonio. Un esempio è il software che regola l' erogazione di radiazione in maniera personalizzata per ogni paziente, considerando non solo la dose ma anche altri parametri fisici.