Nonostante i progressi nella prevenzione e nella diagnosi del cancro, le attuali tecnologie per la rilevazione dei tumori presentano diverse limitazioni, tra cui invasività, lunga durata dei test, necessitá di personale specializzato e alti costi.
Pertanto, stanno emergendo rapidamente tecniche diagnostiche innovative che integrano conoscenze di chimica analitica, sensoristica, chimica farmaceutica, biologia molecolare e oncologia per affrontare queste problematiche.
Seguendo questo approccio, il Dipartimento di Farmacia Dal Dipartimento di Farmacia dell’Università Federico II di Napoli, in collaborazione con l’istituto Nazionale Tumori IRCCS G. Pascale, ha sviluppato un dispositivo elettrochimico su carta per la rilevazione di integrine di membrana presenti nelle piccole vescicole extracellulari (S-EVs).
Alla ricerca pubblicata sulla rivista Communications Chemistry del gruppo editoriale Nature hanno partecipato Stefano Cinti, Stefano Tomassi, Chiara Ciardiello, Rossella Migliorino, Marinella Pirozzi, Alessandra Leone, Elena Di Gennaro, Virginia Campani, Giuseppe De Rosa, Vincenzo Maria D’Amore, Salvatore Di Maro, Greta Donati, Sima Singh, Ada Raucci, Francesco Saverio Di Leva, Horst Kessler, Alfredo Budillon e Luciana Marinelli.
Sviluppo del dispositivo
Le S-EVs sono state ottenute da linee cellulari tumorali note per esprimere, a livelli differenti, il recettore noto come integrina αvβ6. Il biosensore impedimetrico risultante è in grado di riconoscere le S-EVs contenenti αvβ6 fino a un limite di 0,7*10³ S-EVs/mL con un intervallo lineare fino a 10⁵ S-EVs/mL e una deviazione standard relativa dell’11%. Questo potrebbe rappresentare una nuova opportunità per la rilevazione dei tumori esprimenti αvβ6.
Caratteristiche del biosensore
Il dispositivo è stato realizzato partendo da un ligando ciclico altamente affine e selettivo per αvβ6, modificato e ancorato su un elettrodo stampato su carta da ufficio per rilevare rapidamente le S-EVs contenenti αvβ6 in piccole quantitá di campioni biologici. I risultati preliminari aprono la strada a successivi sviluppi nel campo della diagnostica point-of-care che, se validati, potrebbero rappresentare una valida alternativa per la diagnosi precoce del cancro e per il monitoraggio della progressione della malattia.
Vantaggi e prospettive future
Il biosensore su carta offre numerosi vantaggi, tra cui l’accessibilità, la sostenibilità e la facilità d’uso. In futuro, si prevede di testare il dispositivo su fluidi biologici umani (ad esempio, urina per lo screening del cancro alla prostata) provenienti da pazienti affetti da cancro esprimente αvβ6 e donatori sani. Questo passo potrá permetterà di determinare una soglia clinicamente valida per la rilevazione di αvβ6 al fine di discriminare tra le due popolazioni di origine.
Collaborazioni e ringraziamenti
Il progetto ha beneficiato della collaborazione di esperti in chimica analitica, sensori, chimica computazionale, sintesi, tecnologie farmaceutiche e biologia molecolare. Un ringraziamento speciale va alla Fondazione AIRC per la Ricerca sul Cancro ETS per il finanziamento del progetto MFAG.
