Tumore al polmone: un nuovo metodo per diagnosticarlo in fase iniziale

Il tumore al polmone è la neoplasia più frequentemente diagnosticata sia negli uomini che nelle donne ed è, altresì, una delle principali cause di morte nei Paesi industrializzati. La malattia si caratterizza per la presenza di una massa che, oltre ad ostruire il flusso dell'aria, è anche in grado di provocare emorragie polmonari e bronchiali. Esistono due tipologie di cancro al polmone:

• Il carcinoma polmonare a piccole cellule: tipico dei fumatori, si sviluppa nei bronchi con maggiore diametro. Metastatizza in maniera molto rapida
• Il carcinoma polmonare non a piccole cellule: si suddivide in adenocarcinoma, carcinoma spinocellulare e carcinoma a grandi cellule. In particolare l'adenocarcinoma, più frequente nei non fumatori, è associato alla presenza di cicatrici polmonari.

Le cause e i sintomi del tumore al polmone

Secondo la scienza il tumore al polmone si manifesta quale conseguenze di mutazioni del DNA. Sono finite sotto accusa le alterazioni dei geni p53 e RB1 per il carcinoma a piccole cellule e l'oncogene K-RAS, invece, per il carcinoma non a piccole cellule. Tuttavia non bisogna trascurare i fattori di rischio, in primis il fumo di sigaretta, responsabile dell'insorgenza di 8-9 neoplasie su 10. Attenzione anche ad altri fattori, quali:

• Esposizione professionale ai cancerogeni chimici (amianto, metalli pesanti, radon)
• Malattie polmonare preesistenti
• Predisposizione genetica
• Inquinamento
• Radioterapia.

I sintomi in fase iniziale

Il cancro al polmone nelle fasi iniziali è asintomatico. I sintomi, purtroppo, compaiono troppo tardi e ciò spiega il ritardo della diagnosi. Tra le manifestazioni tardive ricordiamo la tosse persistente che peggiora nel tempo, il dolore al petto, il respiro corto, la presenza di sangue nel catarro, la raucedine. Ancora la stanchezza, la perdita di peso immotivata e la predisposizione ad ammalarsi di bronchite e di polmonite.

La nuova frontiera diagnostica del tumore al polmone

I ricercatori dell'Università del Michigan hanno messo a punto un nuovo metodo per diagnosticare il tumore al polmone. Si tratta di un prelievo di sangue che è dieci volte più veloce e 14 volte più sensibile rispetto agli approcci precedenti. Lo studio, guidato dal professore di ingegneria chimica e biomedica Sunitha Nagrath, è stato pubblicato sulla rivista Matter.

Un microchip per identificare i segni del carcinoma

In particolare gli scienziati hanno ideato un microchip che cattura gli esosomi, ovvero minuscoli "pacchetti" contenenti proteine o frammenti di DNA o RNA rilasciati dalle cellule del plasma sanguigno per identificare i segni del carcinoma polmonare. Gli esosomi delle cellule cancerose possono aiutare le neoplasie a diffondersi preparando i tessuti a ricevere le cellule anomale prima che esse arrivino.

Successivamente i "semi" delle cellule malate si staccano dal tumore e viaggiano attraverso il flusso sanguigno per impiantarsi altrove e crescere. Come già detto gli esosomi contengono proteine. Queste ultime, come molte molecole biologiche, presentano superfici chirali. Ciò significa che possiedono una torsione a destra o a sinistra che le fa interagire con la luce in modi unici.

Negli esosomi neoplastici le proteine di superficie sono spesso mutate, ossia un cambiamento genetico ha alterato l'ordine delle molecole che le compongono. Le alterazioni cambiano sottilmente la forma della proteina e, di conseguenza, muta anche la sua chiralità. Tali differenze, seppur difficilmente, possono essere scovate attraverso interazioni con la luce attorcigliata o polarizzata in modo circolare.

Lo studio

Al fine di individuare meglio le differenze, il team ha progettato nanoparticelle d'oro a forma di dischi attorcigliati che catturano gli esosomi in una cavità centrale. Essi risuonano fortemente con la luce che gira a destra, invece non inviano molti segnali se la luce in entrata vira a sinistra. Questa diversa risposta alla luce contorta è nota come dicroismo circolare.

Punteggiate lungo i minuscoli canali di un chip microfluidico, le cavità d'oro hanno imprigionato gli esosomi dal plasma sanguigno e hanno rivelato firme distinte tra i campioni forniti dai partecipanti sani allo studio e quelli con tumore al polmone. I chip microfluidici, denominati chip CDEXO, potrebbero essere in grado di distinguere specifiche mutazioni del carcinoma polmonare e aiutare così i medici a prendere decisioni terapeutiche mirate.

Gli scienziati prevedono che il chip CDEXO verrà utilizzato per la prima volta insieme ai metodi diagnostici tradizionali. In futuro esso potrebbe essere altresì impiegato per lo screening di altre forme tumorali.

Afferma infatti Nagrath: «Come passo successivo vogliamo esaminare la maggior parte delle proteine mutate dei tumori solidi noti per capire la differenza delle loro firme spettrali. Servono, dunque, ulteriori indagini».