(Adnkronos) – Uno ‘spray’ per innescare un processo che potrebbe portare a rilevare precocemente il tumore ai polmoni. E’ la strategia a cui lavora un team di ricercatori del Mit (Massachusetts Institute of Technology): nanosensori inalabili, che possono essere erogati da un inalatore o da un nebulizzatore. Se queste particelle intelligenti incontrano proteine legate al tumore, producono un segnale che si accumula nelle urine, dove può essere rilevato con un semplice test, di quelli eseguiti con una striscia di carta reattiva.
Sensori Spray, una nuova tecnologia sviluppata al Mit
L’approccio, basato su una nuova tecnologia sviluppata al Mit, potrebbe potenzialmente sostituire o integrare l’attuale gold standard per la diagnosi del cancro del polmone, cioè la tomografia computerizzata (Tc) a basso dosaggio, prospettano gli esperti presentando i risultati del loro lavoro pubblicati sulla rivista ‘Science Advances’. Missione: rendere la diagnosi facile come l’uso di uno spray. Ciò potrebbe avere un impatto particolarmente significativo nei Paesi a basso e medio reddito che non hanno un’ampia disponibilità di macchinari per le Tac, riflettono.
“In tutto il mondo, il cancro diventerà sempre più diffuso nei Paesi a basso e medio reddito. L’epidemiologia di quello ai polmoni è legata all’inquinamento e al fumo, quindi sappiamo che questi sono ambienti in cui l’accessibilità a questo tipo di tecnologia potrebbe avere un grande impatto”, afferma Sangeeta Bhatia, autrice senior dello studio (che ha come autori principali Qian Zhong ed Edward Tan). Bhatia ha trascorso gli ultimi dieci anni sviluppando nanosensori da utilizzare nella diagnosi del cancro e di altre malattie e, in questo studio, lei e i suoi colleghi hanno esplorato la possibilità di utilizzarli come alternativa più accessibile allo screening Tc per il cancro ai polmoni.
Questi sensori sono costituiti da nanoparticelle polimeriche rivestite con una sorta di ‘codice a barre’ del Dna, che viene staccato dalla particella quando il sensore incontra enzimi chiamati proteasi, che sono spesso iperattivi nei tumori. Questi codici a barre alla fine si accumulano nelle urine e vengono eliminati dall’organismo. Le versioni precedenti dei sensori, che miravano ad altri siti tumorali come il fegato e le ovaie, erano progettate per essere somministrate per via endovenosa. Per la diagnosi del cancro al polmone, i ricercatori hanno voluto creare una versione che potesse essere inalata, elemento che potrebbe facilitarne l’implementazione in contesti con risorse inferiori.
Due formulazioni
“Quando abbiamo sviluppato questa tecnologia, il nostro obiettivo” era “anche di abbassare la soglia di accessibilità, in un modo che si spera possa migliorare la disparità e l’iniquità delle risorse nella diagnosi precoce del cancro ai polmoni”, osserva Zhong. Sono state così create due formulazioni: una soluzione che può essere aerosolizzata e somministrata con un nebulizzatore, e una polvere secca che può essere somministrata utilizzando un inalatore. Una volta che le particelle raggiungono i polmoni, vengono assorbite nei tessuti, dove incontrano le proteasi eventualmente presenti. Le cellule umane possono esprimere centinaia di proteasi diverse e alcune di esse sono iperattive nei tumori.
Queste proteasi cancerose scindono i codici a barre dai sensori, consentendo loro di circolare nel flusso sanguigno fino a quando non vengono escreti nelle urine. Nelle versioni precedenti di questa tecnologia i ricercatori utilizzavano la spettrometria di massa per analizzare il campione di urina. Nella nuova versione hanno creato un test a flusso laterale, che consente di rilevare i codici a barre utilizzando una semplice striscia reattiva di carta progettata per rilevare fino a 4 diversi codici a barre del Dna, ciascuno dei quali indica la presenza di una proteasi diversa.
Sensori per una diagnosi accurata
“L’idea era di poter mettere il campione direttamente sulla carta e leggerlo in 20 minuti”, dice Bhatia. I ricercatori hanno testato il loro sistema diagnostico su topi geneticamente modificati per sviluppare tumori polmonari simili a quelli osservati nell’uomo. I sensori sono stati somministrati 7,5 settimane dopo che i tumori avevano iniziato a formarsi, un momento temporale che sarebbe probabilmente correlato allo stadio 1 o 2 del cancro negli esseri umani. La combinazione dei 4 che avrebbero potuto fornire risultati diagnostici accurati è stata testata scoprendo che poteva rilevare con precisione tumori polmonari allo stadio iniziale.
Per l’uso nell’uomo è possibile siano necessari più sensori per una diagnosi accurata, ma potrebbe essere ottenuto utilizzando più strisce di carta reattiva, dicono i ricercatori che ora intendono analizzare campioni di biopsia umana per vedere se i pannelli di sensori che stanno usando funzionerebbero. A lungo termine, sperano di eseguire studi clinici su pazienti.
“L’idea sarebbe quella di ricevere una risposta sulla necessità o meno di un test di follow-up, e potremmo inserire nel sistema i pazienti che presentano lesioni precoci in modo che possano ricevere un intervento chirurgico curativo o farmaci salvavita”, conclude Bhatia.
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