Gli investigatori del Brigham and Women's Hospital stanno sfruttando un fenomeno unico delle nanoparticelle per sviluppare un test per la diagnosi precoce di diversi tipi di malattie, compreso il cancro.

Attraverso precedenti indagini, Morteza Mahmoudi, dottorato di ricerca, ora ricercatore biomedico presso il Dipartimento di Anestesiologia, Medicina perioperatoria e del dolore, e colleghi hanno dimostrato che le biomolecole nel sangue di individui e pazienti sani formano vari profili corona attorno alle nanoparticelle. Come immergere il buco di una ciambella nello zucchero a velo, le nanoparticelle raccolgono un rivestimento unico di proteine ​​dal sangue. In un nuovo studio pubblicato su Royal Society of Chemistry's rivista peer-reviewed Orizzonti su nanoscala , Mahmoudi e il team presentano prove che queste corone sono personalizzate e precise, con diverse composizioni o modelli nelle persone con cancro. Hanno sviluppato una serie di sensori che è stata testata su campioni di sangue, sia da persone con diagnosi di cinque diversi tipi di cancro, sia da persone presumibilmente sane che hanno avuto una diagnosi di cancro diversi anni dopo. L'obiettivo del team è quello di sviluppare un test di diagnosi precoce che potrebbe essere utilizzato in clinica per identificare le persone a rischio di cancro e altre malattie.

"Per il cancro e molte altre malattie catastrofiche, prima puoi diagnosticare, più è probabile che tu possa curare e prolungare la sopravvivenza e ottenere una migliore qualità della vita, " disse Mahmoudi, l'autore corrispondente del documento. Mahmoudi è l'ex direttore del laboratorio di nanobio interazioni presso l'Università di Scienze Mediche di Teheran, dove ha iniziato questo lavoro nel 2014. "L'obiettivo qui è sviluppare una strategia per aiutare le persone a ottenere informazioni migliori sulla loro salute. Oggi, in clinica, abbiamo modi per misurare i lipidi e prevedere il rischio di malattie cardiovascolari, ma modi limitati per il cancro. Se tutto va bene, speriamo che il nostro lavoro porti a un test di screening per i primi segni di cancro".

Per svolgere la loro indagine, il team ha combinato i concetti delle corone proteiche specifiche della malattia con la tecnologia degli array di sensori. Gli array di sensori possono identificare un'ampia varietà di composti chimici e biologici interagenti contemporaneamente anziché isolatamente. Per testare campioni di sangue per i primi modelli di malattia, il team ha sviluppato un array di sensori che consisteva di tre diversi liposomi cross-reattivi, molecole di grasso che hanno causato la formazione di corone proteiche intorno a loro. Il team ha testato campioni di cinque pazienti, ciascuno con una diversa forma di cancro:cancro ai polmoni, glioblastoma, meningioma, mieloma, e cancro al pancreas. Il team ha scoperto che il modello selezionato di composizione della corona, attraverso tecniche di classificazione avanzate rilevate dall'array di sensori di nanoparticelle, fornito una "impronta digitale" unica per ogni tipo di cancro. Il team ha anche testato lo strumento utilizzando il sangue di 15 persone a cui è stato successivamente diagnosticato un cervello, polmone, e cancro al pancreas fino a otto anni dopo, scoprendo che il loro approccio potrebbe identificare e discriminare i tumori nelle primissime fasi.

Sebbene promettente, come con altri approcci diagnostici, i risultati preliminari del team dovranno essere convalidati in un numero maggiore di persone per assicurarsi che il test non solo funzioni, ma fornisca anche informazioni diagnostiche accurate. Mahmoudi e i suoi colleghi sono anche interessati ad applicare la tecnologia oltre il cancro per diagnosticare altre malattie in una fase iniziale.

"L'unico motivo per cui mi occupo di scienze è fare qualcosa che possa aiutare i pazienti, " ha detto Mahmoudi. "Quando vedo previsioni sul cancro, il numero di nuovi casi ogni anno e il suo onere globale, mi entusiasma pensare che la nostra esperienza multidisciplinare nelle interfacce nanobio, serie di sensori, e le statistiche avanzate possono offrire un modo per aiutare. C'è così tanto potenziale qui e stiamo lavorando per sfruttarlo”.