Le tecniche sviluppate dagli astronomi potrebbero aiutare nella lotta contro il cancro al seno e alla pelle. Charlie Jeynes dell'Università di Exeter presenterà oggi il lavoro del suo team e del professor Tim Harries al RAS National Astronomy Meeting (NAM 2019) all'Università di Lancaster.

Gran parte dell'astronomia dipende dalla rilevazione e dall'analisi della luce. Per esempio, gli scienziati studiano la luce diffusa, assorbito e riemesso in nubi di gas e polvere, ottenere informazioni sul loro interno.

Nonostante le grandi differenze di scala, i processi che la luce subisce quando viaggia attraverso il corpo umano sono molto simili a quelli visti nello spazio. E quando le cose vanno male, quando il tessuto diventa canceroso, quel cambiamento dovrebbe manifestarsi.

Nel Regno Unito, quasi 60, A 000 donne viene diagnosticato un cancro al seno ogni anno, e 12, 000 muoiono. La diagnosi precoce è fondamentale, con il 90% delle donne diagnosticate in fase iniziale che sopravvivono per almeno cinque anni, rispetto al 15% per le donne con diagnosi di stadio più avanzato.

Il cancro crea piccoli depositi di calcio nel seno, rilevata attraverso uno spostamento della lunghezza d'onda della luce che passa attraverso il tessuto. Il team di Exeter si è reso conto che i codici informatici sviluppati per studiare la formazione di stelle e pianeti potevano essere applicati per trovare questi depositi.

Charlie ha commentato:"La luce è fondamentale per una vasta gamma di progressi medici, come misurare l'ossigenazione del sangue nei bambini prematuri, o trattare le macchie di vino porto con i laser. Quindi c'è una connessione naturale con l'astronomia, e siamo lieti di usare il nostro lavoro per affrontare il cancro".

Lavorando con lo scienziato biomedico Nick Stone, anche a Exeter, il team sta perfezionando i modelli al computer per capire meglio come la luce rilevata è influenzata dal tessuto umano. Alla fine si aspettano di sviluppare un test diagnostico rapido che eviti biopsie non necessarie, migliorare le prospettive di sopravvivenza per migliaia di donne. Il lavoro è già in corso con i medici dell'ospedale RD&E di Exeter per pilotare la tecnologia e aprire la strada a studi clinici più ampi

In un secondo progetto, il team di Exeter sta utilizzando modelli informatici per un potenziale nuovo trattamento per il cancro della pelle non melanoma (NMSC). Questo è il tipo più comune di cancro, con più di 80, 000 casi segnalati in Inghilterra ogni anno. NMSC dovrebbe costare al NHS £ 180 milioni all'anno entro il 2020, una cifra destinata a salire man mano che la malattia diventa più diffusa.

In collaborazione con Alison Curnow della University of Exeter Medical School, gli scienziati stanno usando il loro codice per sviluppare un "laboratorio virtuale" simulato per studiare il trattamento del cancro della pelle. L'attacco su due fronti riguarda i farmaci attivati ​​dalla luce (terapia fotodinamica) e le nanoparticelle riscaldate dalla luce (terapia fototermica).

La simulazione esamina come le nanoparticelle d'oro in un tumore della pelle virtuale vengono riscaldate dall'esposizione alla luce del vicino infrarosso. Dopo 1 secondo di irradiazione, il tumore si riscalda di 3 gradi Celsius. Dopo 10 minuti, lo stesso tumore viene riscaldato di 20 gradi, abbastanza per uccidere le sue cellule. Finora, la terapia fototermica con nanoparticelle è stata efficace nei ratti, ma con il codice del team per restringere le condizioni sperimentali, stanno lavorando per tradurre la tecnologia per gli esseri umani.

Charlie ha detto:"I progressi nella scienza fondamentale non dovrebbero mai essere visti isolatamente. L'astronomia non fa eccezione, e sebbene impossibile da prevedere all'inizio, le sue scoperte e tecniche spesso avvantaggiano la società. Il nostro lavoro ne è un grande esempio, e sono davvero orgoglioso di aiutare i nostri colleghi medici a combattere il cancro".

I prossimi passi includono l'utilizzo di modelli 3D-renderizzati presi da immagini di tumori reali, e simulando come questi risponderebbero a diversi regimi di trattamento. Esistono dati su come questi tumori hanno risposto al trattamento, che fornisce eccellenti dati di "verità di base" rispetto ai quali confrontare i modelli. In questo modo il team sarà in grado di prevedere se diversi tipi di trattamento sarebbero più efficaci per un particolare tipo di tumore, e consentire ai medici di avere più opzioni quando si tratta di scegliere un piano di trattamento.