Rapido, preciso e non invasivo. Fino a qualche settimana fa pensare ad uno strumento efficace e veloce per identificare il tessuto cancerogeno sarebbe stata una vera chimera.

MasSpec, presentato con uno studio su Science Translational Medicine, è un nuovo strumento potentissimo nelle mani dei chirurghi che durante i loro interventi potranno verificare in 10 secondi se c’è ancora tessuto cancerogeno da rimuovere.

Parlare di cancro è spesso difficile: un’affermazione di Livia Schiavinato Eberlin, professoressa assistente presso l’Università del Texas ad Austin, sintetizza al meglio una delle più grandi paure dei pazienti dopo un intervento chirurgico: ” La prima cosa che molti pazienti dicono dopo un intervento è ”Spero che il tumore sia stato eliminato completamente”.
Offrire un intervento più preciso e veloce è dunque lo scopo di MasSpeck: i metodi convenzionali per istopatologia dei tessuti richiedono tempi piuttosto lunghi e così non rimane molto margine per procedere ad una diagnosi e ad una terapia connessa. Noi abbiamo parlato con Rachel DeHoog, assistente di ricerca ad Austin e co-autrice dello studio per avere maggiori spiegazioni sul funzionamento di questa tecnologia.
Si parte da uno degli strumenti più usati nella scienza contemporanea, la spettrometria di massa: “Una tecnica del genere è molto efficace nel discriminare tessuti malati e sani in base alle informazioni molecolari raccolte da vari parametri”.
Il gruppo di ricerca ha lanciato una sfida: portare i grandi avanzamenti della spettrometria di massa all’interno di una sala operatoria tra le mani di un chirurgo, in modo da permettere una diagnosi in tempo reale durante un’operazione.

Il funzionamento della tecnologia è piuttosto semplice: ” In collaborazione con medici e ingegneri abbiamo sviluppato questo dispositivo palmare, che ottiene le informazioni molecolari direttamente toccando il tessuto senza causare ulteriori danni”.

La punta della penna, rigorosamente stampata  in 3D,  è il fulcro di tutto lo strumento: la piccola punta, tenuta a contatto con il campione di tessuto, ingerisce una quantità d’acqua che, consegnata nel serbatoio, riesce a separare le molecole di tessuto e inviarle allo spettrometro direttamente per l’analisi.

La differenza tra tessuto sano e malato è basilare nello sviluppo di un intervento oncologico. Attualmente la diagnosi richiede oltre 30 minuti per preparazione e interpretazione del tessuto da parte di un patologo, aumentando il rischio di infezioni o effetti negativi di un’ anestesia nel paziente.

In molti casi, come ha già indicato la ricercatrice: ” Il chirurgo può decidere di concludere l’operazione e aspettare la valutazione del margine”. Esatto, proprio la valutazione dei margini è fondamentale per comprendere se un’operazione è stata effettuata con successo o no. Proprio dai confini della massa vengono poi quelle cellule ancora malate. Una volta che un’analisi patologica risulta ancora positiva ci sarà bisogno di un ulteriore intervento e quindi il paziente sarà esposto ad ulteriori rischi.

C’è da considerare che l’interpretazione di questi tessuti non è sempre facile: i risultati infatti secondo alcuni studi sono inaffidabili in circa il 10-20% dei casi.

I test condotti su 253 pazienti affetti da cancro con la penna MasSpec hanno impiegato 10 secondi per avere una risposta accurata per il 96% dei casi.

L’importanza dello strumento è anche connessa ad un aspetto rilevante nelle varie operazioni, ovvero la limitazione di rimozione di tessuto sano. Si potrebbero infatti, in molte tipologie di tumore, riscontrare dannosi effetti collaterali anche al sistema nervoso o, come nel caso di pazienti affetti da cancro alla tiroide, si potrebbero perdere le capacità di parlare.

Comprendere se una cellula è sana o no dipende dalla tipologia di cancro: qualsiasi tipologia di tumore produce un insieme unico di biomarcatori che agiscono come delle vere e proprie impronte digitali. MasSpec è quindi una sorta di Sherlock Holmes molecolare. Una volta completata la veloce analisi le parole normal o cancer appariranno sul piccolo schermo dello strumento.

Il dispositivo è assolutamente automatico e biocompatibile, in grado di tradurre queste impronte digitali lasciate dalla malattia.

Una innovazione del genere richiede un brevetto e gli studiosi hanno già presentato domanda all’ufficio competente degli Stati Uniti. Nel prossimo anno l’obiettivo sarà quello di portare in tutto il mondo MasSpec e applicarlo in più casi possibili.

 

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: University of Texas