Un chip per dosaggio degli esosomi nel sangue e diagnosi precoce dei tumori

1319
A caccia di esosomi su una goccia di sangue.

Nonostante la ricerca medica compia ogni giorno passi da gigante, ancora oggi molte patologie costituiscono sfide complesse sia in termini diagnostici che in termini terapeutici.

Basti pensare infatti che alcune neoplasie presentano uno sviluppo silenzioso e giungono all’attenzione del paziente e del medico solamente quando si trovano ad uno stadio avanzato in quanto cominciano a presentare segni e sintomi riscontrabili all’esame obiettivo o quando, peggio ancora, a presentarli sono le loro disseminazioni.

Sicuramente, la prima arma di difesa contro queste minacce è la prevenzione. Tuttavia, la lista di queste neoplasie è talmente lunga che sottoporre sistematicamente ogni soggetto a lunghe e indaginose procedure mediche oltre a quelle necessarie (per la prevalenza nella popolazione o per predisposizione genetica), finirebbe per essere controproducente, sia sotto l’aspetto economico e organizzativo che sotto l’aspetto etico.

Dai ricercatori della University of Kansas, tuttavia, arriva un’invenzione che potrebbe darci una possibilità nella prevenzione di queste neoplasie silenziose e difficili da diagnosticare: un chip che permetterebbe, tramite un semplice prelievo venoso, di rilevare dei composti che ci diano informazioni sulla presenza e lo stadio di queste particolari forme di cancro.

L’idea alla base di questa invenzione nasce proprio dalla necessità di rilevare queste neoplasie quando si trovano ad un basso stadio in quanto sono relativamente semplici da eradicare e la prognosi è estremamente favorevole.

Un chip per dosaggio degli esosomi

Ciò che i ricercatori hanno sviluppato è un chip chiamato “3D-Nanopatterned Microfluidic Chip” (o, maccheronicamente tradotto in italiano, “chip microfluidico nanomodellato in 3D”) e l’hanno testato su un campione ristretto di donne affette da tumore ovarico.

Obiettivo di questo dispositivo è la rilevazione e il dosaggio di particolari composti: gli esosomi, delle vescicole normalmente presenti nel nostro corpo, che contengono una miriade di informazioni sullo stato della cellula.

Gli esosomi

Gli “esosomi” sono delle vescicole extracellulari, secrete dalle cellule, normalmente presenti nel torrente circolatorio: tra le varie funzioni, si riconosce a questi un ruolo nella comunicazione intercellulare.

Il messaggio convogliato da queste vescicole fornisce un indicatore dello stato di salute della cellula: ecco il motivo per il quale i ricercatori hanno scelto gli esosomi come target di questo particolare chip.

Lo studio

Per lo studio in esame è stata scelta una particolare sotto-popolazione di esosomi, quelle esprimenti CD24, la molecola di adesione delle cellule epiteliali e il recettore alfa dei folati (quest’ultimo indicato come potenziale marker in quanto iperespresso nei tumori dell’epitelio ovarico).

Questo chip, grazie alla struttura “a lisca di pesce” modellata ad hoc per catturare la particolare struttura di queste vescicole, riesce a filtrare gli esosomi in piccolissime quantità di campione, circa 20μL (da qui la nomenclatura “microfluidic”), e a misurarne la concentrazione.

Il chip si è rivelato estremamente sensibile, nei 30 soggetti su cui è stato testato (20 donne affette da carcinoma all’ovaio e 10 controlli sani), è riuscito a discriminare con ottima approssimazione quali soggetti fossero affetti da cancro e quali, invece, fossero i controlli sani, avendo a disposizione una piccolissima quantità di sangue.

Secondo i ricercatori, questo dispositivo potrebbe cambiare il futuro della prevenzione, soprattutto nell’ambito oncologico: gli esosomi sono rilasciati da qualsiasi cellula del nostro corpo e, scegliendo le sottopopolazioni adeguate, si potrebbe ampliarne l’applicazione a qualsiasi tipo di neoplasia.

Fonte| Ultrasensitive detection of circulating exosomes with a 3D-nanopatterned microfluidic chip

Jacopo Castellese
Appassionato di scienza e tecnologia. Quando non sono impegnato in attività di reparto o di studio cerco sempre di tenermi aggiornato in modo da scardinare le false credenze che le pseudoscienze di oggi (o il dr. Google di turno) cercano di affermare.