I ricercatori della Washington State University hanno sviluppato una tecnologia che è più di 30 volte più sensibile degli attuali test di laboratorio nel trovare biomarcatori del cancro in fase iniziale nel sangue.

La tecnologia utilizza un campo elettrico per concentrare e separare i biomarcatori del cancro su una striscia di carta. Potrebbe un giorno diventare una sorta di biopsia liquida e potrebbe portare a una diagnosi precoce e a trattamenti più rapidi per il cancro, una malattia che provoca più di 9,6 milioni di morti all'anno in tutto il mondo.

Guidato da Wenji Dong, professore associato presso la Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, e lo studente laureato Shuang Guo, i ricercatori sono stati in grado di rilevare livelli minuscoli dei marcatori del cancro in minuscole bolle extracellulari chiamate esosomi in appena 10 minuti. Riportando il loro lavoro sulla rivista, Biosensori e Bioelettronica , i ricercatori definiscono il lavoro un "passo significativo" nello sviluppo di test rapidi e diagnosi precoce del cancro.

I ricercatori hanno a lungo cercato modi per rilevare il cancro in anticipo per salvare più vite. Mentre sono stati sviluppati test di laboratorio per rilevare i biomarcatori tumorali nel sangue, spesso non riescono a trovare il cancro allo stadio iniziale perché i marcatori del cancro sono a livelli troppo bassi per essere rilevati. Anziché, le persone più spesso scoprono di avere il cancro attraverso biopsie invasive una volta che i tumori si sono stabiliti.

Negli ultimi anni, i ricercatori hanno scoperto che uno dei modi in cui le cellule tumorali si diffondono e comunicano con altre parti del corpo è tramite minuscole vescicole esosomatiche nel sangue o in altri fluidi. Di dimensioni variabili da 40 a 120 nanometri, o circa 1000 volte più piccolo in larghezza di una ciocca di capelli, si pensa che gli esosomi spostino le molecole dalle cellule cancerose madri attraverso il corpo, entrare e poi riprogrammare le cellule amiche per diventare cancerose. Le cellule tumorali secernono anche più bolle di esosoma rispetto alle cellule normali.

"Gli esosomi offrono un'opportunità unica come marker del cancro, " Disse Dong.

Però, trovare gli esosomi pieni di cancro negli esami del sangue è impegnativo. Hanno lo stesso aspetto dei normali esosomi cellulari e di altre bolle extracellulari, e sono a livelli molto bassi nel sangue nei primi tumori.

Il team della WSU ha applicato per la prima volta una tecnologia che utilizza un campo elettrico per isolare rapidamente, arricchire e rilevare gli esosomi prelevati da una linea cellulare di cancro alla prostata.

La tecnologia è stata in grado di concentrare e quindi separare gli esosomi delle cellule cancerose da quelli delle cellule normali mediante il legame immunitario. Questo è, i ricercatori hanno catturato gli esosomi bersaglio utilizzando un anticorpo specifico per un marcatore proteico sulla superficie dell'esosoma. I ricercatori sono stati anche in grado di separare e analizzare i marcatori proteici del cancro all'interno degli esosomi.

La tecnologia era 33 volte più sensibile dei metodi convenzionali utilizzati nei laboratori di ricerca per rilevare e analizzare gli esosomi.

"Questo ha il potenziale per diventare una tecnica in grado di concentrare campioni per ordini di grandezza in pochi minuti, " Disse Dong.

I ricercatori hanno dimostrato con successo la loro tecnologia con un siero di prova. Ora stanno lavorando per migliorarlo utilizzando una maggiore quantità di sangue umano che, con un confuso mix di ormoni, lipidi, e altri elementi che fluttuano intorno, può creare un ambiente stimolante per test di successo. I ricercatori stanno anche lavorando per adeguare i requisiti di alimentazione della tecnologia, in modo che possa essere utilizzato in modo portatile e più facilmente in un ambiente medico.