I ricercatori della Purdue University stanno creando un dispositivo che sperano possa aiutare a identificare i fattori di rischio che causano il cancro al seno.

Il dispositivo, noto come risk-on-a-chip, è una piccola custodia di plastica con diversi strati sottili e un'apertura per un pezzo di carta dove i ricercatori possono posizionare una porzione di tessuto. Questo minuscolo ambiente produce fattori di rischio per il cancro e imita ciò che accade in un organismo vivente.

"Vogliamo essere in grado di capire come inizia il cancro in modo da poterlo prevenire, " ha detto Sophie Lelievre, un professore di farmacologia del cancro alla Purdue.

La chiave per prevenire il cancro è capire come inizia, ma le persone generalmente non vogliono essere pungolate con potenziali agenti cancerogeni. Il cancro è una malattia dell'espressione genica, e l'organizzazione dei geni è specifica per una particolare specie e organo, il che significa che non sarebbe utile eseguire questo studio su ratti o topi. Così, Lelièvre ha bisogno di un modello che imiti l'organo in questione. Ha collaborato con Babak Ziaie, un professore di ingegneria elettrica e informatica a Purdue, per creare il dispositivo.

"A differenza delle tradizionali piattaforme di coltura cellulare monostrato 2-D, il nostro fornisce un ambiente di coltura cellulare 3D con generatori di gradienti ingegnerizzati che promuovono la rilevanza biologica dell'ambiente per i tessuti reali del corpo, " disse Rahim Rahimi, uno studente laureato nel laboratorio di Ziaie.

Il risk-on-a-chip si basa su un precedente dispositivo di coltura cellulare sviluppato da Lelièvre e Ziaie per studiare la progressione del cancro. Per modificarlo per la prevenzione, Ziaie prevede di aggiungere nanosensori che misurano due fattori di rischio:stress ossidativo e rigidità dei tessuti.

Lo stress ossidativo è una reazione chimica che si verifica a seguito della dieta, consumo di alcool, fumo o altri fattori di stress, e altera il genoma del seno, favorendo lo sviluppo del cancro. Il risk-on-a-chip simulerà lo stress ossidativo producendo quelle molecole in un sistema di coltura cellulare che imita i dotti mammari dove inizia il cancro.

La rigidità del tessuto si riferisce alla rigidità del tessuto mammario, che è stato trovato per contribuire all'insorgenza e alla progressione del cancro al seno. Il team di ricerca misurerà la rigidità all'interno di una matrice sintonizzabile fatta di fibre, la cui densità è relativa alla rigidità.

Il cancro al seno è particolarmente difficile da prevenire perché più fattori di rischio lavorano indipendentemente o in combinazione per promuovere l'insorgenza della malattia. Per rendere conto di ciò, il risk-on-a-chip sarà adattabile a diversi gruppi di donne a rischio.

"Dobbiamo vedere se c'è una differenza nelle cellule primarie delle donne nere o delle donne asiatiche o delle donne bianche, perché questo è importante, " Lelièvre ha detto. "Il modo in cui il nostro genoma è organizzato dipende dall'ascendenza e dallo stile di vita di un individuo; è molto complesso. Ecco perché il cancro è così difficile da curare".

Il team di ricerca ritiene che il risk-on-a-chip potrebbe essere utilizzato per studiare ulteriori rischi aggiungendo più tipi di cellule e biosensori. Stimano che l'ottimizzazione per ogni nuova condizione richiederà tra sei mesi e un anno.