Con la collaborazione della psicopedagogista Halyna Maletska
I ricercatori sono ottimisti in quanto i nuovi metodi potrebbero essere utilizzati, in futuro, per diagnosticare anche altri tipi di tumori solidi.
I punti chiave
Il tumore al polmone è una neoplasia che 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: è tipico dei fumatori e si sviluppa nei bronchi con maggiore diametro. Metastatizza in maniera molto rapida.
- Il carcinoma polmonare non a piccole cellule: esso 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 ricerca di base, il tumore al polmone si manifesta quale conseguenza di mutazioni del DNA.
Sono finite sotto accusa le mutazioni dei geni p53 e Rb1 per il carcinoma a piccole cellule e l’oncogene K-Ras 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 9 neoplasie su 10. Attenzione però anche ad altri fattori, quali:
- Esposizione professionale ai cancerogeni chimici (amianto, metalli pesanti, radon)
- Malattie polmonare preesistenti
- Predisposizione genetica
- Inquinamento
I sintomi in fase iniziale
Il cancro al polmone nelle fasi iniziali è asintomatico. I sintomi, purtroppo, compaiono molto tardi e ciò spiega il frequente ritardo della diagnosi.
Tra le manifestazioni tardive viene citata la tosse persistente che peggiora nel tempo, il respiro corto, la presenza di sangue nel catarro, la raucedine cronica.
1. Da un prelievo di sangue la nuova frontiera diagnostica del tumore al polmone
I ricercatori dell’Università del Michigan hanno messo a punto una nuova metodica per diagnosticare il tumore al polmone. Si tratta di un prelievo ematico che è 14 volte più sensibile rispetto agli approcci precedenti. Lo studio, coordinato dalla Prof.ssa di Ingegneria chimica e biomedica Sunitha Nagrath, è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista internazionale Matter.
Un microchip per identificare i segni del carcinoma
In particolare gli scienziati americani hanno ideato un microchip che cattura gli esosomi, ovvero minuscoli “pacchetti” contenenti proteine e frammenti di DNA o RNA rilasciati dalle cellule nel plasma sanguigno, per identificare i segni premonitori 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 giungano a destinazione.
Successivamente i “semi” delle cellule malate si staccano dal tumore e viaggiano attraverso il flusso ematico per impiantarsi altrove e crescere. Come già detto gli esosomi trasportano 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 modalità uniche ed altamente specifiche.
Negli esosomi neoplastici le proteine di superficie sono spesso mutate, ossia un cambiamento genetico ha alterato l’ordine degli amminoacidi che le compongono. Le alterazioni cambiano sottilmente la forma della proteina e, di conseguenza, muta anche la sua chiralità. Tali differenze possono essere scovate attraverso interazioni con la luce polarizzata in modo circolare.
Lo studio
Al fine di individuare meglio le differenze, il team ha progettato uno studio con nanoparticelle d’oro disposte a forma di dischi attorcigliati che catturano gli esosomi in una cavità centrale. Essi entrano in forte risonanza con la luce che gira a destra, mentre non inviano segnali se la luce in entrata vira a sinistra. Questa diversa risposta alla fonte luminosa incidente è nota come dicroismo circolare.
Punteggiate lungo i minuscoli canali di un chip microfluidico, le cavità d’oro trattengono al proprio interno gli esosomi provenienti dal plasma sanguigno e rilevano firme molecolari distinte tra i campioni forniti dai partecipanti sani allo studio e da quelli con tumore al polmone.
I chip microfluidici, denominati chip CDEXO, sono in grado di distinguere specifiche mutazioni del carcinoma polmonare e possono aiutare così i medici a prendere decisioni terapeutiche mirate.
I ricercatori prevedono che il chip CDEXO verrà, nel giro di un paio d’anni, utilizzato insieme ai metodi diagnostici tradizionali. In futuro esso potrebbe essere, altresì, impiegato per lo screening di altre forme tumorali.
Afferma infatti la Prof.ssa 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 ma il futuro della diagnostica molecolare precoce è tracciato e avanza a passo spedito”.
2. Tumore al polmone, allo studio un nuovo test basato sulle urine
Il cancro al polmone è il più mortale al mondo. Il punto centrale di questo elevato tasso di mortalità è che viene spesso diagnosticato troppo tardi, quando oramai le metastasi hanno invaso molti distretti corporei.
Lo screening su un numero maggiore di pazienti a rischio potrebbe aiutare a diagnosticarlo con sufficiente anticipo per curarlo ma i tassi di controllo rimangono, oggigiorno, criticamente bassi.
Negli Stati Uniti, secondo l’American Lung Association, solo il 6% delle persone idonee viene sottoposto allo screening. Una percentuale molto bassa se confrontata con i tassi di screening per il cancro al seno, alla cervice uterina e al colon-retto, che superano tutti il 70%.
Tuttavia, cosa accadrebbe se la possibilità di individuare il cancro ai polmoni fosse semplice come fare un’inalazione di una sostanza nebulizzata per poi eseguire un test delle urine?
Un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge ha sviluppato dei nanosensori che prendono di mira le proteine del cancro al polmone e possono essere somministrati tramite inalatore o nebulizzatore. Il nuovo metodo è spiegato in uno studio pubblicato su Science Advances.
Se i nanosensori individuano queste proteine, producono un segnale molecolare nelle urine, ed esso può essere rilevato con una striscia di carta reattiva. Sarebbe una rivoluzione.
”È una versione più complessa di un test di gravidanza ma è molto semplice da usare” ha spiegato Qian Zhong, ricercatore del MIT e co-autore principale dello studio.
La parola agli sperimentatori
Al momento l’unico test di screening approvato dalla Food and Drug Administration per il cancro del polmone è la tomografia computerizzata a basso dosaggio di radiazioni.
Si tratta dello strumento migliore per la diagnosi del tumore polmonare allo stadio iniziale: è efficace nella scoperta di lesioni di piccole dimensioni, in quanto l’esame espone a un dosaggio molto basso di radiazioni, è rapido e non richiede contrasto.
“Il nostro obiettivo è fornire un’alternativa per la diagnosi precoce del cancro al polmone che non dipenda da infrastrutture estremamente equipaggiate per questo genere di accertamenti”, ha spiegato il Dr. Edward Tan, ex MIT e attualmente in forza alla consociata Prime Medicine, co-autore dell’indagine. “La maggior parte dei paesi in via di sviluppo non dispone di tali risorse e, a dirla tutta, neanche vaste regioni dei paesi più ricchi.”
I sensori sono costituiti da nanoparticelle polimeriche rivestite con codici a barre di DNA, brevi sequenze di DNA uniche e facili da identificare. I ricercatori hanno progettato le particelle affinché possano essere colpite dagli enzimi proteasi legati all’adenocarcinoma polmonare di stadio I. Al contatto, le proteasi staccano queste elementari sequenze di DNA che entrano nel flusso sanguigno e vengono poi espulse con le urine. Una striscia reattiva può rilevarne la presenza, fornendo così i risultati dopo circa 20 minuti dal momento in cui viene immersa nel liquido corporeo. L’aspetto rivoluzionario è che questi nanosensori che prendono di mira le proteine del cancro polmonare innescando questa reazione, che sarà poi utile all’esame diagnostico, possono essere nebulizzati e somministrati, appunto, con un inalatore o un nebulizzatore. Come fare quindi un semplice aerosol.
L’invenzione è stata testata su topi geneticamente modificati per sviluppare tumori polmonari simili a quelli che colpiscono gli esseri umani.
Utilizzando nebulizzatori aerosol, il team ha somministrato 20 sensori a topi affetti da cancro equivalente allo stadio umano I o II. In seguito, sfruttando un algoritmo di apprendimento automatico, hanno identificato i quattro sensori più accurati. Con una specificità del 100%, questi quattro sensori hanno mostrato una sensibilità dell’84,6%.
“Un vantaggio dell’utilizzo dell’inalazione è che non è invasivo, e un altro è che si distribuisce attraverso il polmone in modo omogeneo” ha spiegato il Dr. Tan.
Anche il tempo dall’inalazione al rilevamento è relativamente veloce: nei topi, l’intero processo ha richiesto un paio d’ore e il Dr. Zhong ha ipotizzato che non sarebbe durato molto più tempo negli esseri umani.
È davvero una rivoluzione?
E’ stato chiesto un parere al Prof. Gaetano Rocco, chirurgo toracico e ricercatore specializzato nel cancro ai polmoni al Memorial Sloan Kettering Cancer Center di Middletown, New Jersey, ovviamente non coinvolto direttamente nella sperimentazione.
Secondo l’esperto “la tecnologia è certamente innovativa. Tuttavia, potrebbero sorgere difficoltà quando la si applicherà alle persone. Molti sono infatti i fattori coinvolti nella regolazione del volume dei liquidi, interferendo potenzialmente con la capacità di rilevare i composti nelle urine. Dieta, idratazione, farmaci, funzionalità renale e alcune malattie croniche potrebbero infatti limitare l’efficacia del test diagnostico. In più, potrebbero volerci più tipologie di sensori vista l’estrema varietà delle tipologie tumorali umane. In ogni caso, il team – ben conscio di questi limiti – sta iniziando ad analizzare campioni di biopsia umana per verificare se gli stessi sensori che hanno funzionato così bene nei topi potrebbero essere utilizzati anche negli esseri umani. Se tutto andrà bene, i prossimi passaggi sperimentali potranno essere effettuati sugli esseri umani o sui primati non umani.”
Spunti di riflessione della psicopedagogista Halyna Malestka
“Questo articolo tocca un tema di cruciale importanza che richiede non solo un approccio scientifico rigoroso, ma anche una profonda riflessione dal punto di vista umano. Il tumore al polmone rappresenta una delle maggiori sfide in oncologia, poiché spesso i sintomi si manifestano solo in fasi avanzate, quando le possibilità di cura sono più limitate.
A differenza di altre forme tumorali come il cancro al seno, in cui la diagnosi precoce è resa possibile da screening efficaci, il tumore al polmone rimane più insidioso. Una tosse persistente, un dolore al petto che non trova spiegazioni, difficoltà respiratorie: tutti segnali che purtroppo emergono tardi.
L’idea di utilizzare nanosensori per rilevare le proteine tumorali tramite un test semplice come una striscia reattiva nelle urine rappresenterebbe davvero una rivoluzione nel campo della diagnosi precoce. La difficoltà, come ben esposto, sta nel superare le interferenze dovute a variabili fisiologiche, quali dieta e funzionalità renale. Tuttavia, la scienza non si ferma qui: continuare a perfezionare questa tecnologia è una sfida che vale ogni sforzo.
Ma è fondamentale ricordare che, nonostante l’avanzamento tecnologico e scientifico, prevenzione e stile di vita rimangono armi molto potenti, fondamentali. Smettere di fumare, ridurre il consumo di alcol e adottare una dieta ricca di frutta, verdura e pesce non sono solo consigli, sono scelte vitali. Lo dimostrano numerosi studi che evidenziano come questi comportamenti possano significativamente diminuire il rischio di sviluppare tumori, inclusi quelli polmonari.
In un’epoca in cui la scienza ci offre strumenti sempre più sofisticati, la forza della prevenzione rimane ancora la prima linea di difesa. La diagnosi precoce potrebbe quindi cambiare le sorti della malattia, ma è il nostro stile di vita che può davvero fare la differenza.
La prevenzione non è solo un dovere, ma un atto d’amore verso noi stessi e verso le persone che amiamo, perché ciò che scegliamo oggi per noi e per gli altri, potrebbe, un domani, salvare la nostra e la loro vita. La salute è un vero e proprio tesoro da preservare.
Ogni attività fisica, ogni pasto equilibrato e ogni momento dedicato al relax non solo nutrono il corpo, ma rafforzano anche il nostro spirito.
Ogni scelta positiva è un mattoncino che costruiamo per una vita piena e soddisfacente, dove possiamo realizzare i nostri sogni e vivere intensamente ogni momento.
Ricordiamoci: prendersi cura di sé non è un atto egoistico, ma un dono che facciamo a noi stessi e agli altri. Quando stiamo bene, possiamo offrire il meglio di noi a chi amiamo, creando un circolo virtuoso di salute e felicità che va condiviso, a beneficio di tutti.”
Articoli su diagnosi e terapia del cancro al polmone
https://www.oncolife.it/lavori-scientifici/tumore-al-polmone-la-prevenzione-personalizzata/
Fonti
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238524004831 (articolo scientifico 1 – test diagnostico su sangue)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj9591 (articolo scientifico 2 – test diagnostico su urine)
https://www.vanityfair.it/article/tumore-al-polmone-allo-studio-nuovo-test-basato-sulle-urine