Le cellule comunicano attraverso una serie di meccanismi. Alcuni sono ben noti:negli animali, Per esempio, le minacce predatorie possono guidare il rilascio di noradrenalina, un ormone che viaggia attraverso il flusso sanguigno e attiva le cellule cardiache e muscolari per avviare una risposta "combatti o fuggi".

Una modalità di trasporto cellulare molto meno familiare è la vescicola extracellulare (EV). I veicoli elettrici possono essere pensati come piccoli "pezzi" di una cellula che sono in grado di staccarsi e circolare in tutto il corpo per consegnare il carico di messaggeri ad altre cellule. Questi messaggeri sono stati sempre più riconosciuti come mediatori cruciali della comunicazione cellula-cellula.

In un nuovo studio riportato in Progressi scientifici , i ricercatori della Nagoya University hanno sviluppato un nuovo dispositivo medico in grado di catturare in modo efficiente questi veicoli elettrici, e potenzialmente utilizzarli per lo screening del cancro. "I veicoli elettrici sono potenzialmente utili come marcatori clinici. La composizione delle molecole contenute in un veicolo elettrico può fornire una firma diagnostica per alcune malattie, ", afferma l'autore principale Takao Yasui. "La sfida continua per i medici in qualsiasi campo è trovare uno strumento diagnostico non invasivo che consenta loro di monitorare regolarmente i loro pazienti, ad esempio un semplice esame delle urine."

Tra le molte molecole che i veicoli elettrici sono stati trovati a ospitare ci sono i microRNA, che sono brevi pezzi di acido ribonucleico che svolgono diversi ruoli nella normale biologia cellulare. criticamente, la presenza di alcuni microRNA nelle urine potrebbe fungere da bandiera rossa per condizioni gravi come il cancro alla vescica e alla prostata. Mentre questo importante carico potrebbe quindi teoricamente aiutare i medici nella diagnosi del cancro, ci sono ancora molti ostacoli tecnologici. Uno di questi ostacoli è trovare un metodo fattibile per catturare veicoli elettrici in quantità sufficienti per analizzarli in un ambiente clinico di routine.

"Il contenuto di veicoli elettrici nelle urine è estremamente basso, a meno dello 0,01% del volume totale del fluido. Questa è una delle principali barriere alla loro utilità diagnostica, " Nota Yasui. "La nostra soluzione è stata quella di incorporare nanofili di ossido di zinco in un polimero specializzato per creare un materiale che credevamo sarebbe stato altamente efficiente nel catturare queste vescicole. I nostri risultati suggeriscono che il dispositivo è davvero abbastanza efficiente. Abbiamo ottenuto un tasso di raccolta di oltre il 99 percento, superando l'ultracentrifugazione e altri metodi attualmente utilizzati nel campo".

Per testare la praticità del loro dispositivo, il team di ricerca ha confrontato i microRNA dei veicoli elettrici isolati da pazienti sani con quelli isolati da pazienti a cui era già stata diagnosticata la vescica, prostata, e altre forme di cancro. In particolare, la loro tecnica richiedeva solo 1 millilitro di urina - molto più del tipico "deposito" fornito durante un controllo di routine - e trovava un numero sostanzialmente maggiore e diversi tipi di microRNA rispetto all'approccio standard dell'ultracentrifugazione.

"Trovare uno specifico, marcatore riproducibile per aiutare a confermare una diagnosi di cancro è difficile. Ciò è particolarmente vero per i microRNA, che sono una classe relativamente nuova di marcatori nel campo, ", spiega il coautore Yoshinobu Baba. "A volte trovare un solo microRNA affidabile è considerato un successo. Utilizzando questo approccio, siamo rimasti sorpresi di scoprire che non solo uno, ma intere combinazioni di microRNA potrebbero essere associate a diversi tipi di cancro. I risultati sono preliminari, Certo, ma speriamo che il nostro dispositivo possa aiutare a gettare le basi per modi più semplici di diagnosticare malattie potenzialmente letali il prima possibile".