Ecco il nuovo test che diagnostica il cancro al pancreas in un minuto

Quando si parla di cancro non si può non tenere in considerazione la possibilità di ottenere una diagnosi tempestiva. Prima si sa di avere un cancro e più probabilità ci sono di sopravvivere perché si accede rapidamente alle cure necessarie. Se si è affetti da tumore al pancreas, poi, si può dire che si hanno i minuti contati. Non si può aspettare e non c’è tempo per rimandare: la diagnosi deve essere immediata così come le terapie. E grazie a un nuovissimo test sviluppato dai ricercatori dell'UC di San Diego il paziente potrà ottenere un responso veloce, immediato ed accurato.

Basta una goccia di sangue
La peculiarità di questo test – che in nient’altro è che una biopsia liquida - è che si può effettuare grazie al prelievo di una piccolissima quantità di sangue. E i risultati si ottengono nell’arco di un’ora. Al momento l’analisi è alla fase di proof-of-concept ma è già riuscito a dimostrare la sua efficacia e fattibilità. Questo consentirà presto di ottenere diagnosi rapidissime al fine di iniziare una cura tempestiva.  «Un passo importante verso la capacità di curare le malattie che arrivano dal nulla, come il cancro del pancreas, è la diagnosi precoce. Immaginiamo che in futuro i medici possano eseguire questo tipo di test usando per diagnosticare i pazienti che potrebbero non sapere di avere ancora la malattia», ha dichiarato Jean Lewis, del Dipartimento di Nanoingegneria della UC San Diego.

Una procedura mini-invasiva
Si sa che per diagnosticare con precisione il cancro è necessario eseguire una biopsia. Procedura che, in alcuni casi, è altamente invasiva. D’altro canto questo test eviterebbe questa ardua pratica e permetterebbe sia di eseguire una diagnosi in maniera mini-invasiva che di ottenere un responso rapidissimo.

Gli esosomi
Allo scopo di evidenziare la presenza di cellule tumorali, molti ricercatori si sono concentrati sulla raccolta di infinitesimali strutture denominati esosomi. Questi vengono rilasciati da tutte le cellule del corpo, comprese quelle cancerose. Contengono proteine e materiale genetico che può fungere da biomarker allo scopo di scovare masse tumorali. Tuttavia, isolare gli esosomi dal resto del sangue non è affatto facile e ci vuole molto tempo. Al contrario, il test della UC San Diego sfrutta un chip elettronico in grado di estrarre tali componenti in pochi minuti. «Possiamo usare solo una goccia di sangue e non è richiesta alcuna elaborazione extra. Possiamo anche analizzare gli esosomi proprio lì sul posto e mostrare se trasportano uno qualsiasi dei biomarcatori del cancro che stiamo cercando», ha dichiarato Lewis.

Fasi complesse di elaborazione
«L'innovazione di questo lavoro è che essenzialmente combina tutte le complesse e lunghe fasi di preparazione del campione, l’isolamento degli esosomi e l’interpretazione del saggio finale richiesto da altre piattaforme in un unico dispositivo. Abbiamo sviluppato una piattaforma prototipo che ha il potenziale per tradursi in un dispositivo di test point of care per il cancro del pancreas, portatile, rapido e relativamente economico», spiegano i ricercatori.

Come funziona
Il funzionamento del test è semplice e indolore: si inserisce una sola goccia di sangue su un piccolo chip elettronico, si accende la corrente e si attendono alcuni minuti. Quindi si aggiungono delle etichette fluorescenti e si osservano i risultati al microscopio. Se un campione di sangue risulta positivo per il cancro del pancreas, appariranno cerchi luminosi fluorescenti. «Questo test potrebbe essere usato come una strategia di screening primaria per identificare i pazienti che successivamente avrebbero bisogno di sottoporsi a metodi diagnostici più costosi e invasivi come una TAC, una risonanza magnetica o un'endoscopia», spiega il dottor Rebekah White, oncologo chirurgico e professore associato di chirurgia presso Moores Cancer Center.

Efficacia dimostrata
Seppur i test inziali sono stati eseguiti su un piccolo campione di pazienti affetti da cancro al pancreas, l’analisi si è dimostrata attendibile. Il chip è stato in grado di identificare i 20 pazienti affetti da carcinoma al pancreas e a differenziarli dagli 11 individui sani. In totale sono state quindi analizzate 31 persone. Adesso il prossimo scoglio è comprendere se è possibile utilizzare la biopsia liquida anche per il tumore nelle fasi inziali. «Quanto sono piccoli questi livelli di biomarcatore tra il cancro di stadio 0 e di stadio 1? E come possiamo rendere la nostra tecnologia abbastanza sensibile da rilevare queste quantità? Stiamo facendo ulteriori ricerche per avere una buona padronanza di queste domande».

I prossimi passi
«Il lavoro futuro comporterebbe l'ottenimento di campioni di sangue provenienti da pazienti che presentano fattori di rischio elevato per il cancro del pancreas - diabete di nuova insorgenza o una storia familiare, fumo o obesità - e continuano a campionare il sangue per un lungo periodo di tempo. Su quelli che vengono successivamente diagnosticati, possiamo tornare indietro e analizzare i loro campioni di sangue pre-diagnostici per vedere con quale anticipo possiamo rilevare i biomarcatori del cancro», concludono i ricercatori. La tecnologia utilizzata per la realizzazione del test è stata inizialmente sviluppata dall'ex studente della facoltà di ingegneria dell'Università di San Diego Jacobs, Raj Krishnan. Lo studio è stato condotto grazie a una collaborazione interdisciplinare tra i ricercatori delle nanotecnologie presso la UC of San Diego Jacobs School of Engineering e i medici del Moores Cancer Center della UC San Diego Health. Tutti sono stati guidati da Michael Heller, professore emerito di nanoingegneria presso la UC of San Diego Jacobs School of Engineering.

[1] ACS Nano. 2018 Apr 24;12(4):3311-3320. doi: 10.1021/acsnano.7b08199. Epub 2018 Mar 28. Integrated Analysis of Exosomal Protein Biomarkers on Alternating Current Electrokinetic Chips Enables Rapid Detection of Pancreatic Cancer in Patient Blood. Lewis JM, Vyas AD, Qiu Y, Messer KS, White R, Heller MJ.

[2] Integrated Analysis of Exosomal Protein Biomarkers on Alternating Current Electrokinetic Chips Enables Rapid Detection of Pancreatic Cancer in Patient Blood Jean M. Lewis, Ankit D. Vyas, Yuqi Qiu§, Karen S. Messer, Rebekah White, and Michael J. Heller - Department of NanoEngineering, ‡Moores Cancer Center, Division of Biostatistics and Bioinformatics, Department of Family Medicine and Public Health, and Department of Surgery, University of California San Diego, La Jolla, California 92093, United States - ACS Nano, 2018, 12 (4), pp 3311–3320 - DOI: 10.1021/acsnano.7b08199