I ricercatori della Monash University in Australia hanno sviluppato una tecnologia radicale non invasiva che può essere utilizzata per diagnosticare malattie respiratorie polmonari, come la fibrosi cistica e il cancro ai polmoni, e trattamenti potenzialmente veloci per i pazienti.

I ricercatori hanno per la prima volta portato la tecnologia solitamente confinata a strutture di sincrotrone ad alta tecnologia in un ambiente di laboratorio comune, e applicato il nuovo imaging a quattro dimensioni della velocità dei raggi X (XV Technology) per fornire immagini in tempo reale ad alta definizione e sensibili del flusso d'aria attraverso i polmoni negli organismi vivi.

Lo studio, guidato dal Dr. Rhiannon Murrie del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale della Monash University, mostra il probabile impatto che questa tecnologia ha nel rilevamento delle malattie respiratorie, monitoraggio e trattamento con mezzi non invasivi e non terminali.

La tecnologia ha anche il potenziale per vedere se i trattamenti per le malattie respiratorie funzionano molto prima.

Da allora la tecnologia è stata commercializzata dalla società med-tech con sede in Australia 4Dx Limited, guidato dal professor Andreas Fouras, CEO ed ex ricercatore della Monash University. La tecnologia è stata potenziata per gli studi clinici sull'uomo che si svolgono negli Stati Uniti, con la Fase I già completata con successo.

Lo studio è stato pubblicato su Rapporti scientifici a gennaio 2020.

"La diagnosi precoce e il monitoraggio continuo delle malattie polmonari genetiche e croniche, come la fibrosi cistica, asma e cancro ai polmoni, è attualmente ostacolato dall'incapacità di catturare la distribuzione spaziale della funzione polmonare in un polmone che respira, " ha detto il dottor Murrie.

"Poiché i test di funzionalità polmonare vengono misurati alla bocca, questi test non sono in grado di localizzare dove nel polmone ha origine qualsiasi cambiamento nella funzione. Inoltre, scansioni TC, fornendo immagini 3D di qualità, non può immaginare il polmone mentre respira, il che significa che il flusso d'aria attraverso le vie aeree e nel tessuto polmonare non può essere misurato."

La ricerca del Dr. Murrie e la collaborazione multidisciplinare di fisici, ingegneri, biologi e clinici stanno cambiando questo approccio alla diagnosi e al trattamento delle malattie polmonari, determinando il movimento polmonare funzionale e il flusso d'aria nei topi vivi, acquisita tramite tecnologia a raggi X a 30 frame al secondo.

Un confronto tra un modello murino di fibrosi cistica e un topo di controllo sano ha permesso ai ricercatori di osservare una drastica riduzione dell'aerazione polmonare nel polmone sinistro del topo malato, in gran parte a causa di un percorso delle vie aeree ostruito.

I ricercatori sono stati in grado di individuare le posizioni esatte in cui erano presenti carenze polmonari e la posizione dell'ostruzione che causava il flusso d'aria limitato.

Il successo dello studio apre strade per la diagnosi di malattie respiratorie, trattati e gestiti prima di quanto consentito dalla tecnologia attuale e con una dose di radiazioni inferiore rispetto all'attuale scansione TC.

"La capacità di eseguire questa tecnica in laboratorio rende fattibili studi longitudinali sulla progressione della malattia e sullo sviluppo del trattamento in strutture facilmente accessibili in tutto il mondo, " ha detto il dottor Murrie.

"Questa scoperta è un passo entusiasmante per far progredire la comprensione delle malattie polmonari e dei trattamenti che colpiscono milioni di persone in tutto il mondo, e in particolare per quelli con fibrosi cistica, che colpisce più di 70, 000 persone in tutto il mondo."

Il professor Fouras ha dichiarato:"Sono lieto di vedere questa tecnologia, originariamente sviluppato alla Monash University, e ora in fase di commercializzazione per massimizzare l'impatto clinico, consentendo anche ricerche mediche all'avanguardia come questa".