Il test sul cambiamento del colore delle urine permetterà di rilevare il cancro

Gli strumenti per individuare il cancro nelle sue fasi iniziali per quanto importanti per aumentare la sopravvivenza dei pazienti, possono essere costosi e richiedere visite in clinica. Ciò potrebbe cambiare nel prossimo futuro grazie ad un test per il rilevamento del cambio di colore delle urine, sviluppato da un team di ricercatori di due laboratori.
I due laboratori Imperial e MIT stanno lavorando su test più economici, veloci e facili da usare. Il loro sviluppo più recente è un dispositivo che cambia il colore dell’urina del topo quando è presente il cancro al colon, noto anche come cancro all’intestino. I loro risultati sono stati pubblicati su Nature Nanotechnology.
La tecnologia, nella sua fase iniziale, funziona iniettando nanosensori nei topi, questi nanosensori sono poi scomposti da enzimi noti come proteasi. Le cellule tumorali hanno dimostrato di produrre e rilasciare numerosi enzimi proteolitici.
I nanosensori scomposti dalle proteasi, passano attraverso il rene, possono essere visti a occhio nudo dopo un test delle urine che produce un cambiamento di colore blu.
Il team di ricercatori, guidati dal professor Molly Stevens dell’Imperial e dal professor Sangeeta Bhatia del MIT, ha applicato questa tecnologia ai topi con carcinoma del colon, hanno scoperto che l’urina dei topi portatori di tumore diventa blu brillante, rispetto ai campioni di test prelevati da topi sani.
Il professor Molly Stevens ha detto:
«Sfruttando una reazione chimica che produce un cambiamento di colore, questo test può essere somministrato senza la necessità di strumenti di laboratorio costosi e difficili da usare. La semplice lettura potenzialmente potrebbe essere acquisita da un’immagine sullo smartphone e trasmessa agli operatori sanitari a distanza per avviare i pazienti al trattamento».
I tumori quando crescono e si diffondono, spesso producono segnali biologici noti come biomarcatori che i medici utilizzano sia per rilevare sia per tracciare le malattie. La famiglia di enzimi noti come metalloproteinasi della matrice (MMPs) sono coinvolti in numerosi processi fisiologici (angiogenesi, apoptosi, rimodellamento osseo, riparazione delle ferite, morfogenesi, infiammazione, risposta immunitaria, etc.) e patologici (parodontite, artriti, cancro, malattie cardiovascolari, neurologiche, osteoporosi etc.).
Molti tipi di cancro producono alti livelli di diversi enzimi MMP, tra cui quello chiamato MMP9. Il team di ricerca in questo studio ha sviluppato nanosensori, dove i piccoli nanocluster AuNCs (possiedono almeno una dimensione compresa fra 1 e 10 nanometri e una stretta distribuzione dimensionale) sono stati associati a un vettore proteico chiamato neutravidina, attraverso collegamenti interrotti dall’enzima MMP9s.
I ricercatori nel test hanno utilizzato due proprietà AuNC con dimensioni e capacità di generare un cambiamento di colore blu quando trattato con un substrato chimico e perossido d’idrogeno. Hanno progettato i complessi di proteine AuNC per essere utilizzati nell’ambiente tumorale o nel sangue.
Colleen Loynachan facente parte del team dei ricercatori, in conclusione ha detto:
«Le AuNCs sono simili ai materiali già utilizzati in clinica per la diagnostica per immagini dei tumori; qui stiamo avvalendoci delle loro proprietà uniche per acquisire altre informazioni sulla malattia. Tuttavia, c’è ancora molta ottimizzazione e test necessari prima che la tecnologia possa andare oltre il laboratorio».
Il prossimo passo per il team sarà di cercare di aumentare la specificità e la sensibilità dei sensori testandoli in più modelli animali per investigare l’accuratezza e la sicurezza diagnostica. Ora al fine di distinguere tra tumori e altre malattie stanno lavorando su una formulazione più facile da somministrare, e identificare metodi per rendere i sensori reattivi a più biomarcatori.

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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