Cellule tumorali-Immagine: il dispositivo microfluidico Static Droplet. Credito: Dott. Majid Warkiani-
I ricercatori della University of Technology Sydney hanno sviluppato un nuovo dispositivo in grado di rilevare e analizzare le cellule tumorali da campioni di sangue, consentendo ai medici di evitare interventi di biopsia invasiva e di monitorare i progressi del trattamento.
Il cancro è una delle principali cause di malattia e morte in Australia, con oltre 150.000 australiani diagnosticati ogni anno. Le persone con sospetto cancro, in particolare in organi come il fegato, il colon o il rene, spesso richiedono un intervento chirurgico per una diagnosi definitiva.
Il Professor Majid Warkiani della UTS School of Biomedical Engineering ha affermato che una biopsia può causare disagio ai pazienti, nonché un aumento del rischio di complicanze dovute a interventi chirurgici e costi più elevati, ma un’accurata diagnosi del cancro è vitale per un trattamento efficace.
“Gestire il cancro attraverso la valutazione delle cellule tumorali nei campioni di sangue è molto meno invasivo rispetto al prelievo di biopsie tissutali. Consente ai medici di ripetere i test e monitorare la risposta del paziente al trattamento“, ha affermato.
Il dispositivo Static Droplet Microfluidic è in grado di rilevare rapidamente le cellule tumorali circolanti che si sono staccate da un tumore primario e sono entrate nel flusso sanguigno. Il dispositivo utilizza una firma metabolica unica del cancro per differenziare le cellule tumorali dalle normali cellule del sangue.
Lo studio, “Rapid metabolomic screening of cancer cells through high-throughput static droplet microfluidics“, è stato appena pubblicato sulla rivista Biosensors and Bioelectronics.
“Negli anni ’20, Otto Warburg ha scoperto che le cellule tumorali consumano molto glucosio e quindi producono più lattato. Il nostro dispositivo monitora le singole cellule per l’aumento del lattato utilizzando coloranti fluorescenti sensibili al pH che rilevano l’acidificazione intorno alle cellule”, ha affermato il Professor Warkiani.
“Una singola cellula tumorale può esistere tra miliardi di cellule del sangue in un solo millilitro di sangue, e questo la rende molto difficile da trovare. La nuova tecnologia di rilevamento dispone di 38.400 camere in grado di isolare e classificare il numero di cellule tumorali metabolicamente attive“, ha affermato.
Una volta che le cellule tumorali vengono identificate con il dispositivo, possono essere sottoposte ad analisi genetiche e molecolari, che possono aiutare nella diagnosi e nella classificazione del cancro e fornire piani di trattamento personalizzati.
Le cellule tumorali circolanti sono anche precursori della metastasi, in cui il cancro migra verso organi distanti, che è la causa del 90% dei decessi associati al cancro. Lo studio di queste cellule può fornire approfondimenti sulla biologia delle metastasi del cancro, che possono informare lo sviluppo di nuovi trattamenti.
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Le attuali tecnologie per la biopsia liquida richiedono molto tempo, sono costose e si affidano a operatori qualificati, limitando la loro applicazione in ambito clinico.
Questa nuova tecnologia è progettata per l’integrazione nei laboratori di ricerca e clinici senza fare affidamento su apparecchiature di fascia alta e operatori qualificati. Ciò consentirà ai medici di diagnosticare e monitorare i malati di cancro in modo pratico ed economico.
Il team di ricerca UTS ha depositato un brevetto provvisorio per il dispositivo microfluidico Static Droplet e ha in programma di commercializzare il prodotto.
