Un semplice respiro potrebbe diventare la via più efficace per salvare vite umane: un team di scienziati ha creato un sensore nanotecnologico che promette di rivoluzionare la diagnosi precoce del cancro ai polmoni. Il dispositivo è in grado di rilevare tracce anche microscopiche di una sostanza chiamata isoprene, aprendo la strada a un futuro dove individuare un tumore sarà facile come respirare.
Isoprene, la chiave di tutto
Quando il nostro corpo metabolizza il colesterolo, rilascia una sostanza chimica chiamata isoprene nel respiro. I ricercatori dell’Università di Zhejiang hanno scoperto che una diminuzione dei livelli di isoprene può indicare la presenza di cancro ai polmoni. È questa l’intuizione che ha guidato lo sviluppo di un innovativo materiale per il rilevamento dei gas.
L’identificazione dei biomarcatori nel respiro presenta diverse sfide tecniche: il sistema sviluppato doveva essere in grado di distinguere tra diversi composti chimici volatili, resistere all’umidità naturale del respiro esalato e rilevare quantità minuscole di sostanze specifiche. Nel caso dell’isoprene, parliamo di concentrazioni nell’ordine di appena due parti per miliardo.
I ricercatori sono riusciti nell’impresa perfezionando dei sensori contenenti platino, indio e nichel, chiamati Pt@InNiOx. Questo materiale ha dimostrato una sensibilità straordinaria.
I primi test promettenti
Il team ha incorporato il sensore in un dispositivo portatile, testandolo su 13 partecipanti, di cui cinque affetti da cancro ai polmoni. I risultati? Sono stati piuttosto chiari: il dispositivo ha rilevato livelli di isoprene inferiori a 40 parti per miliardo nei campioni dei pazienti con cancro, e superiori a 60 parti per miliardo nei partecipanti sani.
Diagnosi precoce, l’impatto sulla salute globale
Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, nel 2020 il cancro ai polmoni ha causato 1,8 milioni di morti in tutto il mondo1. Un metodo di diagnosi precoce non invasivo e a basso costo potrebbe salvare innumerevoli vite, permettendo di individuare la malattia prima della comparsa dei sintomi.
Vero è che lo studio, pubblicato sulla rivista ACS Sensors (ve lo linko qui), si basa su un gruppo di test ancora relativamente piccolo. I ricercatori riconoscono che c’è ancora molto lavoro da fare: approfondire lo studio dei materiali sensibili, analizzare ulteriori dati, integrare la tecnologia in dispositivi portatili e investigare più a fondo la relazione tra isoprene nel respiro e cancro ai polmoni. Seguiremo con fiducia e speranza i prossimi sviluppi.
Il futuro della diagnosi precoce
Altri progetti di diagnosi del cancro basati sul respiro sono in corso da alcuni anni. Cancer Research UK ha avviato un lungo e importante studio nel 2019: diversamente da quello oggetto di questo articolo, il gruppo dei pazienti coinvolti è molto più ampio, al punto che i risultati non sono ancora stati pubblicati. Questa nuova tecnologia potrebbe aprire la strada a ulteriori ricerche nell’analisi del respiro per la diagnosi precoce di varie patologie.
La sfida con l’individuazione dei biomarcatori nel respiro è che il sistema deve essere in grado di differenziare tra sostanze chimiche volatili, resistere all’umidità naturale del respiro esalato e rilevare quantità minuscole di sostanze specifiche.
Questa innovazione rappresenta un passo significativo verso una medicina più democratica e accessibile. Un test del respiro è molto meno invasivo e costoso rispetto alle tecniche diagnostiche tradizionali, e potrebbe essere facilmente implementato anche in aree con risorse limitate: una bella boccata d’aria fresca per la salute globale!
