I cambiamenti nella composizione genetica dei campioni di tessuto possono essere rilevati rapidamente e facilmente utilizzando un nuovo metodo basato sulla nanotecnologia. Questo rapporto ricercatori dello Swiss Nanoscience Institute, l'Università di Basilea e l'Ospedale universitario di Basilea nei primi test clinici con mutazioni genetiche in pazienti con melanoma maligno. Il giornale Nano lettere ha pubblicato lo studio.

Secondo le stime dell'American Skin Cancer Foundation, oggi più persone sviluppano il cancro della pelle che al seno, prostata, cancro del polmone e del colon insieme. Sebbene il melanoma maligno rappresenti solo il 5% circa dei tumori della pelle, questi sono i casi più gravi e possono portare alla morte. Circa la metà di tutti i pazienti che sviluppano melanoma maligno mostra un particolare cambiamento genetico (mutazione). Ciò comporta un cambiamento nel gene BRAF (gene B per la rapida accelerazione del fibrosarcoma) che porta alla proliferazione cellulare incontrollata.

Ora ci sono farmaci che sfruttano queste mutazioni specifiche e combattono il cancro, allungando significativamente l'aspettativa di vita dei pazienti. Però, funzionano solo se la corrispondente mutazione genetica è effettivamente presente. dove non c'è, danno luogo a gravi effetti collaterali senza produrre l'effetto desiderato. "È quindi essenziale essere in grado di identificare le mutazioni in modo affidabile nei campioni di tessuto. Questo è l'unico modo per garantire che i pazienti ricevano il trattamento giusto e risultati positivi, " spiega il coautore del documento, Professoressa Katharina Glatz dell'Istituto di patologia dell'Ospedale universitario di Basilea.

Microcantilever rivestiti

In uno studio pilota clinico, il team guidato dal professor Ernst Meyer e dal professor Christoph Gerber presso lo Swiss Nanoscience Institute e il Dipartimento di fisica dell'Università di Basilea ha utilizzato per la prima volta i nanosensori per rilevare le mutazioni in campioni di tessuto di pazienti con melanoma maligno. Fare così, i ricercatori hanno impiegato minuscoli cantilever rivestiti in modi diversi. Alcuni di loro portavano una sequenza di riconoscimento per la mutazione che i ricercatori stavano prendendo di mira.

Quindi il materiale genetico (RNA) dai campioni di tessuto dei pazienti è stato isolato e applicato ai cantilever. Se il cambiamento genetico è presente, l'RNA del paziente si lega alla sequenza di riconoscimento sul cantilever. La sollecitazione superficiale risultante porta alla flessione del cantilever, che può essere misurato. Se la mutazione è assente nel campione di RNA, questa flessione non si verifica - in altre parole, solo un legame specifico produce un segnale. Il vantaggio dell'utilizzo di nanocantilever è che non sono necessarie procedure che richiedono tempo. Ci vuole meno di un giorno per passare dall'esecuzione della biopsia alla diagnosi.

Impensabile 30 anni fa

In questo studio, il team di ricerca di Basilea è stato in grado di dimostrare che i microcantilever nanomeccanici possono identificare mutazioni in miscele complesse di RNA totale isolato da campioni di tessuto. All'inizio, cantilever sono stati utilizzati solo nei microscopi a forza atomica. Il professor Christoph Gerber – che riceverà il Premio Kavli a Oslo il 6 settembre, insieme a Gerd Binnig e Cal Quate, per lo sviluppo del microscopio a forza atomica – osserva:"Trent'anni fa, non potevamo prevedere che un giorno la nostra tecnologia potesse essere utilizzata in ospedale per la medicina personalizzata – 'dal banco al capezzale, ' com'era."