Una penna diagnostica il tumore

In 10 secondi per scoprire se si ha un tumore: ecco la penna 3D

Scienziati dell’Università del Texas hanno sviluppato una penna, la MasSpec, che può diagnosticare in pochi secondi la presenza e il tipo di tumore. Una rivoluzione 150 volte più veloce degli attuali metodi e una precisione del 96%

Le diagnosi di tumore si fanno con una penna
Le diagnosi di tumore si fanno con una penna (Svitlana Boyko | shutterstock.com)

AUSTIN – I ricercatori dell’Università del Texas a Austin hanno ideato una rivoluzionaria penna, chiamata MasSpec, che può scovare e diagnosticare i tumori solidi in soli 10 secondi. I primi riusciti test promettono un utilizzo in tempi brevi nella pratica medica. In questo studio, pubblicato su Science Translational Medicine, la dott.ssa Livia Schiavinato Eberlin e colleghi hanno testato l’efficacia diagnostica su modello animale, scoprendo che la penna è ben 150 volte più veloce nell’individuare il cancro rispetto agli attuali test diagnostici, come per esempio la biopsia. In più, il responso è accurato nella misura del 96% una percentuale altissima. Visto il successo, i ricercatori contano di dare avvio ai test clinici sull’uomo già a partire dal prossimo anno.
«La mia idea con la penna MasSpec – spiega la dott.ssa Livia Schiavinato Eberlin – era quella di sviluppare un dispositivo medico completamente automatizzato che fosse anche completamente biocompatibile e non distruttivo nei confronti de campioni di tessuti. Il risultato è un dispositivo che ha un design e un funzionamento molto elegante ma semplice, in un modo che può essere gestito da qualsiasi professionista medico».

Come funziona
La penna è formata da una sonda a mano con una punta di plastica stampata in 3D che viene utilizzata per toccare il campione di tessuto. Un sistema a pompa invia quindi una singola goccia d’acqua alla punta della penna, che si posiziona sul tessuto per tre secondi. Dopo di che, attraverso un tubo flessibile da 1,5 metri trasporta la goccia allo spettrometro di massa, il quale calcola la massa delle molecole presenti nel campione toccato dalla penna. Il risultato dell’analisi compare dopo qualche secondo sullo schermo di un computer, indicando in alcuni casi anche il nome del sottotipo di tumore.
«Durante questo periodo, le molecole che sono solubili in acqua come i piccoli metaboliti, tra cui zuccheri, lipidi, aminoacidi e persino alcune proteine, ​​vengono estratti dal tessuto – racconta Eberlin – Questo è un processo chimico molto dolce e ciò che è incredibile ed emozionante è che non provoca alcun danno al tessuto. Si può immaginare allo stesso modo di come l’acqua estrae caffeina dalla polvere di caffè: qui noi usiamo acqua per estrarre le molecole dal tessuto».

I metaboliti
Grazie a una spettrometria di massa, la penna è in grado di riconoscere i metaboliti, molecole prodotte dalle cellule, sia sane che cancerose. I metaboliti svolgono funzioni molto importanti, come generare energia e rimuovere le tossine. Tuttavia, nel caso dei tumori i metaboliti prodotti dalle cellule malate portano una specie di firma molecolare. Prima di condurre i test su modello animale, i ricercatori hanno analizzato i campioni dei tessuti tumorali come polmone, ovaie, tiroide e seno di 253 pazienti. Con questi sono poi riusciti a sviluppare un ‘profilo molecolare’ o ‘impronta digitale’ del tessuto, che ha permesso di identificare le neoplasie con un’accuratezza del 96%.
La dott.ssa Eberlin ha detto anche di aver in precedenza utilizzato la spettrometria di massa per identificare il cancro del cervello, del pancreas, dello stomaco, della vescica, del rene, della prostata e del fegato. Per questo ha motivo di credere che le capacità della penna possano estendersi a tutti i tumori solidi.

Uno strumento prezioso
Il nuovo strumento diagnostico si rivela prezioso specie quando si tratta di rimuovere il tumore durante un’operazione chirurgica. In questo caso, infatti, un intervento si può protrarre per lungo tempo quando i chirurghi stiano cercando di individuare esattamente quanto tessuto è stato colpito dalla neoplasia e quanto se ne deve rimuovere, per non lasciare indietro parti malate. Con la penna invece è possibile sapere esattamente dove e come operare, perché individua tutti i tessuti malati. In questo modo si è più protetti nei confronti di eventuali recidive causate proprio dal non aver rimosso tutti i tessuti malati, anche se ne rimangono infinitesimali parti.