Tumori, un fascio di luce scopre le cellule malate nel sangue

La luce come arma per combattere i tumori. Grazie alle nuove tecnologie è possibile diagnosticare con sempre maggior precisione e anticipo le patologie ed approntare le terapie più appropriate.

Il Cnr – Consiglio nazionale delle ricerche ha sviluppato un sistema diagnostico per immagini che consente di identificare le cellule tumorali circolanti nel sangue.

Lo studio è nato dalla collaborazione tra l’Istituto di endocrinologia e oncologia sperimentale G. Salvatore (Cnr-Ieos) e l’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti (Cnr-Isasi) di Napoli. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Frontiers in bioengineering and biotechnology.

I tumori, la luce e il glucosio

Il gruppo di ricercatori ha sviluppato e combinato nuove tecnologie di imaging che consentono di analizzare la luce che attraversa le cellule e il loro metabolismo. Attraverso un siffatto sistema è possibile identificare le cellule tumorali nel sangue (CTC).

Le CTC sono le particelle verosimilmente responsabili della diffusione delle metastasi. Tali cellule derivano da tumori solidi e circolano nel sangue periferico. Il problema è che essendo presenti in quantità minime sono difficili da individuare ed eliminare con i farmaci attualmente disponibili.

“Le cellule tumorali – afferma Alberto Luini, ricercatore associato del Cnr-Ieos, in una nota del Centro nazionale delle ricerche - hanno la capacità di assimilare grandi quantità di glucosio, fino a dieci volte più velocemente di quanto facciano le cellule normali. Abbiamo utilizzato la microscopia Raman per studiare l’assorbimento delle molecole di glucosio da parte delle cellule tumorali e osservare il loro metabolismo. Si tratta di un sistema di radiazione laser con il quale vengono illuminate le molecole, che ci permette di identificarle in maniera univoca, senza utilizzare particolari marcature”.

Anna Chiara De Luca, ricercatrice del Cnr-Ieos, spiega quali sono le differenze tra le cellule malate e quelle sane. “Abbiamo dimostrato – sono le sue parole - che la capacità delle cellule tumorali di assorbire il glucosio più velocemente determina l'accumulo di lipidi in forma di goccioline, diversamente da quanto accade, per esempio, con i leucociti, le cellule sane del sangue. Questo ci fornisce un parametro affidabile per distinguere le cellule tumorali da quelle del sangue”.

Per individuare le goccioline lipidiche con tempistiche simili a quelle di uno screening rapido gli esperti hanno combinato la microscopia Raman con l’imaging olografico in polarizzazione (PSDHI). “Questa tecnica di imaging – spiega Maria Antonietta Ferrara, ricercatrice del Cnr-Isasi - permette di identificare la morfologia delle cellule e mappare le proprietà birifrangenti delle goccioline lipidiche. Siamo così riusciti a distinguere le CTC dai leucociti in pochi secondi, con un’affidabilità vicina al 100%”.

Le applicazioni pratiche

Secondo un altro ricercatore del Cnr – Isasi, Giuseppe Coppola, tale approccio pone le basi per lo sviluppo di un nuovo metodo di isolamento delle cellule tumorali, semplice e universalmente applicabile. “La raccolta e la coltura in vitro delle CTC, inoltre – aggiunge - ci consente di esaminare le loro caratteristiche genetiche e biochimiche e valutare la sensibilità a farmaci specifici”.

Il sistema, previa la validazione in studi preclinici e clinici, potrà essere utilizzato per lo screening, la diagnosi, la selezione della terapia e il monitoraggio della

progressione delle patologie tumorali e delle eventuali recidive.

La nuova tecnica è stata sviluppata grazie anche al sostegno di Fondazione Airc per la ricerca sul cancro e della Regione Campania.