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Gli scienziati inventano una penna in grado di rilevare il cancro in pochi secondi

"Hai capito tutto?" È una domanda che molti malati di cancro pongono al risveglio dall'intervento.

Sfortunatamente, i chirurghi oncologici raramente lo sanno con certezza. I chirurghi cercheranno di ottenere "margini puliti", rimuovendo abbastanza tessuto attorno a un tumore per assicurarsi di aver eliminato eventuali microscopiche neoplasie. Ma è una procedura inesatta e spesso si traduce in una rimozione non necessaria di tessuti sani.

Ora, i ricercatori dell'Università del Texas ad Austin e del Baylor College of Medicine hanno sviluppato un dispositivo in grado di testare i tessuti per il cancro proprio in sala operatoria, senza lasciare dubbi sulla necessità di rimuoverli o meno.

Il dispositivo è un dispositivo di spettrometria di massa delle dimensioni di una penna che i suoi sviluppatori chiamano MasSpec Pen. La penna rilascia una goccia d'acqua sulla superficie di un tessuto. La gocciolina attira le biomolecole dal tessuto e viene quindi ritratta nella penna. La penna esegue una rapida analisi molecolare per determinare se le particelle sono cancerose o meno. Entro pochi secondi, i chirurghi sanno se devono rimuovere il tessuto.

"[Con MasSpec Pen] siamo in grado di testare i tessuti senza estrarre i tessuti", afferma James Suliburk, professore di chirurgia a Baylor che ha contribuito a sviluppare il dispositivo. “In questo momento, tutto ciò che vogliamo testare, dobbiamo tagliare. E non vogliamo tagliare i tessuti normali. Questo ci consente di essere molto più precisi. "

Il team di ricerca, guidato dalla professoressa di chimica UT Livia Schiavinato Eberlin, ha testato la penna MasSpec sui tessuti rimossi da 253 pazienti affetti da cancro. La penna ha dato una diagnosi in circa 10 secondi, con una precisione superiore al 96 percento. È stato anche in grado di rilevare lievi cambiamenti nei tessuti ai margini tra tessuti normali e cancerosi.

Questi risultati si confrontano favorevolmente con la tecnica standard per testare i tessuti durante l'intervento chirurgico. Questa tecnica, chiamata analisi della sezione congelata, prevede che i chirurghi tagliano i tessuti e li inviano al laboratorio di patologia, dove un patologo li guarda al microscopio. Questo può richiedere 30 minuti o più, durante i quali i pazienti sono sdraiati sul tavolo operatorio in anestesia. Mentre l'analisi della sezione congelata è solitamente accurata, per alcuni tipi di tumori può dare risultati inconcludenti o addirittura falsi negativi.

La penna MasSpec funziona analizzando i metaboliti, piccole molecole prodotte da tutte le cellule. I tumori producono metaboliti specifici, che possono essere identificati dallo spettrometro di massa della penna. Al termine della lettura del dispositivo, sullo schermo del computer vengono visualizzate le parole "cancro" o "normale". Per alcuni tipi di tumori, il dispositivo dirà anche ai chirurghi il sottotipo specifico.

La ricerca è stata pubblicata questo mese sulla rivista Science Translational Medicine .

Finora la penna MasSpec è stata testata solo su tessuti in laboratorio. Il team inizierà le prove umane nel 2018.

"Non abbiamo ancora dimostrato che funzionerà all'interno della sala operatoria", afferma Suliburk.

Portare un nuovo dispositivo nel campo sterile della sala operatoria è una sfida logistica: dove va rispetto ad altri equipaggiamenti? Dove metti la fonte di energia? Come può essere pulito per assicurarsi che non presenti germi? E poi, ovviamente, c'è la domanda più grande: funzionerà allo stesso modo nei pazienti vivi come fa con i tessuti in un laboratorio?

Con tutti i test da eseguire, anche con risultati ottimali, ci vorranno ancora almeno diversi anni prima che MasSpec Pen possa essere pronto per l'uso in una vera sala operatoria. I ricercatori e UT Austin hanno richiesto brevetti per la tecnologia.

Ma se avrà successo nelle prove, potrebbe essere un "punto di svolta", dice Suliburk.

"Stiamo cambiando qualcosa che è stato fatto allo stesso modo in chirurgia per mezzo secolo", dice. "Penso che probabilmente l'invenzione dell'elettrocauterizzazione di Harvey Cushing quasi 100 anni fa sia l'ultima cosa che è stata così rivoluzionaria."

Gli scienziati inventano una penna in grado di rilevare il cancro in pochi secondi