Lo screening precoce può fare la differenza tra la vita e la morte in una diagnosi di cancro e malattia. Ecco perché i ricercatori dell'Università della Florida centrale stanno lavorando per sviluppare una nuova tecnica di screening che è più di 300 volte più efficace nel rilevare un biomarcatore per malattie come il cancro rispetto ai metodi attuali.

La tecnica, che è stato dettagliato di recente nel Giornale della Società Chimica Americana , utilizza nanoparticelle con nuclei ricchi di nichel e gusci ricchi di platino per aumentare la sensibilità di un test di immunoassorbimento enzimatico (ELISA).

ELISA è un test che misura campioni per sostanze biochimiche, come anticorpi e proteine, che può indicare la presenza di cancro, HIV, gravidanza e altro. Quando viene rilevata una sostanza biochimica, il test genera un output di colore che può essere utilizzato per quantificarne la concentrazione. Più forte è il colore, più forte è la concentrazione. I test devono essere sensibili per prevenire falsi negativi che potrebbero ritardare il trattamento o gli interventi.

Nello studio, i ricercatori hanno scoperto che quando le nanoparticelle sono state utilizzate al posto dell'enzima convenzionale utilizzato in un ELISA, la perossidasi, il test era 300 volte più sensibile nel rilevare l'antigene carcinoembrionale, un biomarcatore talvolta utilizzato per rilevare i tumori del colon-retto.

E mentre nello studio è stato utilizzato un biomarcatore per il cancro del colon-retto, la tecnica potrebbe essere utilizzata per rilevare biomarcatori per altri tipi di tumori e malattie, dice Xiaohu Xia, un assistente professore nel Dipartimento di Chimica dell'UCF e co-autore dello studio.

Il cancro del colon-retto è la terza causa di morte per cancro negli Stati Uniti, senza contare alcuni tipi di cancro della pelle, e la diagnosi precoce aiuta a migliorare i risultati del trattamento, secondo i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie.

L'aumento della sensibilità deriva dalle "mime" delle nanoparticelle di nichel-platino che aumentano notevolmente l'efficienza di reazione del test, che ne aumenta la resa cromatica, e quindi la sua capacità di rilevamento, dice Xia.

Le perossidasi presenti nella radice di rafano sono state ampiamente utilizzate per decenni per generare colore nei test diagnostici. Però, hanno un'efficienza di reazione limitata e quindi una resa cromatica, che ha inibito lo sviluppo di test diagnostici sensibili, dice Xia.

Le nanoparticelle "mimetiche" della perossidasi sono state ampiamente sviluppate negli ultimi 10 anni, ma nessuno ha raggiunto l'efficienza di reazione delle nanoparticelle sviluppate da Xia e dal suo team.

"Questo lavoro stabilisce il record per l'efficienza catalitica del mimo della perossidasi, " Dice Xia. "Infrange la limitazione dell'efficienza catalitica dei mimici della perossidasi, che è una sfida di lunga data sul campo".

"Una tale svolta consente il rilevamento altamente sensibile dei biomarcatori del cancro con l'obiettivo finale di salvare vite umane attraverso il rilevamento precoce dei tumori, " lui dice.

Xia afferma che i prossimi passi per la ricerca sono di continuare a perfezionare la tecnologia e applicarla a campioni clinici di pazienti umani per studiarne le prestazioni.

"Speriamo che la tecnologia possa essere eventualmente utilizzata nei laboratori di diagnostica clinica nel prossimo futuro, " dice Xi.