Un test delle urine rapido e accurato per il cancro alla vescica sviluppato dai ricercatori di A*STAR ha il potenziale per sostituire la sonda fisica invasiva attualmente utilizzata.

Cistoscopia:una procedura clinica che utilizza uno stretto, strumento ottico tubolare chiamato cistoscopio per visualizzare all'interno della vescica, è attualmente il gold standard per rilevare il cancro in questo organo. Però, la tecnica non è favorita dalla maggior parte dei pazienti perché è invasiva, costoso e dispendioso in termini di tempo.

Malini Olivo dell'A*STAR Singapore Bioimaging Consortium e collaboratori hanno sviluppato un test immunologico rapido per rilevare e quantificare l'alfa-1 antitripsina (A1AT), un antigene urinario scoperto di recente e un potenziale biomarcatore per il cancro della vescica. Il nuovo strumento potrebbe essere utilizzato come piattaforma di screening ad alto rendimento per identificare i pazienti a rischio di sviluppare la condizione urologica.

Il test immunologico utilizza due tecnologie avanzate, vale a dire scattering Raman potenziato dalla superficie (SERS), una potente tecnica spettroscopica per rilevare analiti a basse concentrazioni, e film bimetallico su nanoparticelle, un substrato planare per migliorare i segnali SERS. Insieme, queste tecnologie aiutano a superare i segnali di interferenza provenienti dallo sfondo della matrice, come le proteine ​​nelle urine. Il film bimetallico sopra le nanoparticelle è anche rivestito con cluster di osmio carbonilico a cui possono essere coniugati anticorpi in cerca di bersaglio per il dosaggio di A1AT (vedi immagine).

I ricercatori hanno prima testato il test immunologico su una serie di soluzioni standard contenenti antigeni A1AT a varie concentrazioni nell'intervallo da 10 a 1, 000 nanogrammi per millilitro. Hanno osservato una "impronta digitale" di antigeni A1AT, un cambiamento spettrale nell'1, 850 a 2, 130 cm ⁻¹ regione che aumenta con la concentrazione.

Gli scienziati hanno quindi provato il test immunologico su campioni di urina di nove pazienti. Hanno trovato livelli significativamente elevati di A1AT nei pazienti con cancro alla vescica. C'era anche una marcata differenza nelle concentrazioni di A1AT di pazienti oncologici e non oncologici, il che suggerisce che la tecnica è altamente discriminante, specifico e preciso. È importante sottolineare che erano necessarie solo piccole quantità di campione:le concentrazioni di A1AT potevano essere quantificate utilizzando appena dieci microlitri di urina.

Rispetto ai saggi immunologici convenzionali, il saggio biologico basato su SERS presenta due vantaggi pratici:il campione a basso volume non richiede purificazione prima del test e il dispositivo ha un design semplice.

Con ulteriori sviluppi, il dispositivo può aiutare a salvare la vita di milioni di potenziali pazienti.

"Abbiamo sviluppato un biosensore SERS intelligente per lo screening rapido del cancro alla vescica, " dice Olivo. "Il nostro dispositivo è estremamente versatile perché, in teoria, i cluster di osmio carbonilico possono essere scambiati con altre specie di metallo carbonilico per tenere conto di esigenze e scopi diversi."