I colori non li vediamo, i suoni non li sentiamo, eppure le molecole nel nostro sangue parlano una lingua segreta. È quella delle vibrazioni impercettibili che si verificano quando vengono colpite da flash di luce infrarossa. Un linguaggio che potrebbe raccontare la storia più importante: quella dello screening del cancro. Recentemente alcuni scienziati dell’Istituto Max Planck di Ottica Quantistica in Germania hanno dimostrato che queste “impronte digitali molecolari” possono distinguere i pazienti con cancro ai polmoni dai soggetti sani con una precisione fino all’81%. Una scoperta che potrebbe inaugurare un nuovo capitolo nella diagnostica oncologica, più rapida e meno invasiva delle attuali biopsie dei tessuti.
Lo screening cancro e il linguaggio segreto delle molecole
Quando i campioni di sangue vengono esposti a impulsi di luce infrarossa provenienti da un laser, le molecole contenute nel plasma iniziano a vibrare. Non è poesia, è fisica pura: diversi componenti delle molecole assorbono o riflettono l’energia degli impulsi luminosi e, di conseguenza, emettono il loro caratteristico pattern di luce che può essere registrato e letto come un'”impronta digitale molecolare infrarossa”. La cosa straordinaria? Questa impronta differisce tra pazienti con cancro e soggetti sani. Mi affascina come la scienza riesca a sfruttare fenomeni invisibili per svelare verità così importanti.
Lo studio pubblicato su ACS Central Science il 9 aprile apre scenari promettenti. Il sistema di screening del cancro basato su luce infrarossa si aggiunge a una serie di nuovi test ematici attualmente in fase di sviluppo per diagnosticare una pletora di tumori, tra cui quelli del pancreas, della mammella e dello stomaco. È vero che siamo ancora nelle prime fasi di sviluppo, ma l’obiettivo è chiaro: individuare il cancro prima dei metodi attuali disponibili, e farlo in modo meno invasivo rispetto alle tradizionali biopsie tissutali.
Screening del cancro, il ruolo dell’intelligenza artificiale e le sfide future
Per creare questo nuovo test del sangue, Michaela Žigman e colleghi hanno prima addestrato un modello di AI a rilevare differenze nell’impronta del plasma prelevato da oltre 2.100 persone. Un campione che includeva pazienti con cancro ai polmoni, alla prostata, alla mammella o alla vescica non ancora trattati per la loro malattia. Il confronto? Per ogni paziente con cancro, i ricercatori hanno mostrato all’AI un campione di sangue di una persona dello stesso sesso e di età simile senza cancro.
“Il fingerprinting molecolare infrarosso basato su laser rileva il cancro, dimostrando il suo potenziale per la diagnostica clinica,” ha dichiarato la co-autrice dello studio Michaela Žigman.
Dopo aver addestrato il loro modello di AI con questi dati, i ricercatori hanno testato quanto fosse accurato nell’identificare le impronte di cancro nel plasma di circa 430 persone non incluse nei dati iniziali. Risultato? Il modello ha raggiunto un’accuratezza fino all’81% nel discernere campioni di plasma da pazienti con cancro ai polmoni rispetto a quelli di individui senza la malattia. Non posso fare a meno di pensare a quante vite potrebbero essere salvate se riuscissimo a perfezionare questa tecnologia.
I limiti attuali e le prospettive
La luna ha sempre un lato oscuro (lo dico con tono ironico, ma la metafora regge): il modello si è rivelato molto meno efficace nel rilevare gli altri tre tipi di cancro inclusi nello studio. Ad esempio, ha individuato solo circa il 50% dei casi di cancro al seno. Considerando questi limiti, servirà molta più ricerca prima che possa mai essere utilizzato nella pratica clinica. Eppure i ricercatori sono ottimisti sulle sue prospettive. Ora intendono addestrare il modello su una gamma più ampia di tumori, utilizzando dati provenienti da più pazienti, per vedere se possono migliorarne l’accuratezza nel rilevare il cancro.
Mi piace questo mix di cautela e speranza che caratterizza la ricerca scientifica. Ogni grande scoperta inizia sempre con piccoli passi incerti. Lo screening del cancro basato sulle impronte molecolari infrarosse potrebbe un giorno diventare routine negli ospedali, o magari rivelarsi un vicolo cieco. Ma ogni tentativo ci avvicina alla comprensione di questa malattia complessa. E nel frattempo, continueremo a guardare con meraviglia a quel linguaggio segreto che scorre nelle nostre vene, aspettando solo di essere decifrato.
