Spesso il cancro passa inosservato fino alle fasi avanzate, quando il trattamento diventa molto difficile e le prospettive meno promettenti. Ma i ricercatori svizzeri stanno sviluppando un impianto che potrebbe allertare i «portatori» della presenza del cancro nelle fasi iniziali.
Recentemente, i media sono stati inondati dalle notizie di «tatuaggi intelligenti» – sviluppati da ricercatori dell’Università di Harvard a Cambridge, MA.
Aiutano a monitorare la salute utilizzando l’inchiostro biosensibile che cambia colore seguendo la composizione modificante del fluido interstiziale del corpo.
Ora, il Prof. Martin Fussenegger – del Dipartimento di Biosystems Science and Engineering di Eidgenössische Technische Hochschule Zürich in Svizzera – insieme a un team di ricercatori, ha sviluppato il prototipo di un altro «tatuaggio» per uno scopo preciso: rilevare l’eventuale presenza di cellule cancerose in fase precoce.
Numerosi tipi di cancro sono diagnosticati in ritardo, il che diminuisce l’efficacia del trattamento e potrebbe significare che le persone probabilmente non vedranno risultati positivi a lungo termine sulla salute.
«La diagnosi precoce aumenta significativamente le possibilità di sopravvivenza», spiega il prof. Fussenegger, aggiungendo:
«Ad esempio, se il tumore al seno viene rilevato precocemente, la possibilità di recupero è del 98%, tuttavia, se il tumore viene diagnosticato troppo tardi, solo 1 su 4 donne ha buone possibilità di guarigione».
«Oggi,» continua, «la gente va dal medico solo quando il tumore inizia a causare problemi, ma a quel punto è spesso troppo tardi.»
Il Prof. Fussenegger e il team ritengono che questa situazione potrebbe, in futuro, essere significativamente migliorata dall’impianto di pelle specializzato che hanno ideato – che chiamano un «tatuaggio biomedico».
Il loro tatuaggio biomedico è impostato per riconoscere quattro dei più diffusi tipi di cancro – che sono anche spesso rilevati tardi – vale a dire: cancro al seno, cancro ai polmoni, cancro alla prostata e cancro del colon.
I ricercatori hanno condotto uno studio di fattibilità, in cui hanno testato l’efficacia e la precisione del loro prototipo sui topi e sulla pelle di maiale.
I loro risultati, che finora sono stati promettenti, sono pubblicati sulla rivista.
Come funziona l’impianto
Alle prime fasi dello sviluppo del cancro, i livelli ematici di calcio diventano super-elevati in un fenomeno noto come «ipercalcemia». Gli studi hanno riportato che il 30 per cento delle persone diagnosticate con una forma di cancro hanno un’elevata concentrazione di calcio nei loro sistemi.
L’impianto consiste in una serie di «componenti genetiche» che sono incorporate nelle cellule del corpo; una volta inserito sotto la pelle, questo impianto è quindi in grado di monitorare i livelli di calcio nel sangue.
Se questi livelli si innalzano in modo anomalo, la melanina – che è il pigmento naturale del corpo – «riempie» le cellule geneticamente modificate, dando loro l’aspetto di una talpa marrone. Quindi, il «portatore» verrebbe avvertito molto presto di qualsiasi segno di cancro.
«Un portatore dell’impianto dovrebbe quindi vedere un medico per un’ulteriore valutazione dopo che la talpa appare», dice il professor Fussenegger.
«La talpa non significa che la persona rischia di morire presto», aggiunge. Al contrario, il vettore dovrebbe semplicemente prenderlo come un segnale precoce che potrebbe aver bisogno di controllare il loro stato di salute.
Inoltre, l’impianto «è inteso principalmente per l’autocontrollo, il che lo rende molto conveniente», come osserva il prof. Fussenegger.
Tuttavia, se una persona non desidera essere esposta al potenziale stress che una «talpa» artificiale potrebbe «illuminare» in qualsiasi momento e potenzialmente segnalare il cancro, avrebbe un’altra possibilità.
Il Prof. Fussenegger e colleghi hanno anche sviluppato uno stile di impianto alternativo, in cui il marcatore colorato dell’ipercalcemia diventa visibile solo sotto una speciale luce rossa, simile al concetto di «inchiostro invisibile».
Ciò significa che il portatore dell’impianto necessiterebbe di un «controllo regolare [che] potrebbe essere eseguito dal proprio medico», afferma il Prof. Fussenegger.
Prossime prove e tribolazioni
I test condotti finora hanno confermato che l’impianto è affidabile come ausilio diagnostico, ma presenta alcuni inconvenienti. Il problema principale è che non ha una «shelf life» lunga, quindi dovrebbe essere «aggiornato» ripetutamente.
«Le cellule viventi incapsulate durano per circa un anno», osserva il professor Fussenegger, «secondo altri studi, dopo di che devono essere inattivate e sostituiti».
Un altro problema è che questo impianto è, ancora, solo un prototipo iniziale, e sono necessarie molte più ricerche prima che possa essere messo alla prova sugli esseri umani. La strada per rendere disponibile per l’uso il tatuaggio biomedico è lunga e laboriosa.
«Lo sviluppo continuo e gli studi clinici in particolare sono laboriosi e costosi, che noi, come gruppo di ricerca, non possiamo permetterci», spiega il professor Fussenegger, confessando che il processo di ricerca complessivo potrebbe richiedere oltre un decennio per essere completato.
Ma l’attesa e lo sforzo, aggiunge, ne vale sicuramente la pena, poiché questo è un concetto che potrebbe essere adattato in modo che possa aiutare a diagnosticare una pletora di condizioni diverse – dalle malattie neurodegenerative ai disturbi ormonali – nella fase iniziale.
Prospettive Future e Nuove Ricerche
Nel 2024, il campo della diagnosi precoce del cancro sta vivendo una rapida evoluzione, e il tatuaggio biomedico potrebbe rappresentare solo l’inizio. Nuovi studi stanno emergendo, esplorando l’uso di biomarcatori nel sangue e tecnologie avanzate per rilevare i segnali precoci di malattia. Ad esempio, la ricerca attuale sulla genomica e sulle tecnologie di sequenziamento del DNA offre nuove speranze per identificare le alterazioni genetiche associate a diversi tipi di cancro in fase iniziale.
Inoltre, sono in fase di sviluppo nuove tecniche di imaging che potrebbero essere integrate con il tatuaggio biomedico, migliorando ulteriormente la capacità di monitoraggio. La combinazione di queste tecnologie potrebbe non solo aumentare la precisione nella rilevazione del cancro, ma anche fornire un approccio più personalizzato al trattamento.
I ricercatori sono anche interessati a come l’uso di intelligenza artificiale possa migliorare l’analisi dei dati raccolti da questi impianti, rendendo possibile una diagnosi ancora più tempestiva e accurata. La sinergia tra scienza, tecnologia e medicina promette di rivoluzionare il modo in cui affrontiamo il cancro e altre malattie devastanti.
