3 Novembre 2024, 1:00
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Scoprire i tumori attraverso il respiro: un nuovo orizzonte

di Elisa Marasca
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Grazie a recenti innovazioni tecnologiche studiate a Bari, si potranno individuare tumori e patologie gravi attraverso un banale esame del respiro, analogo a quello utilizzato per l’alcool, con risultati immediati.

 

Attualmente, alcuni cani addestrati dimostrano una straordinaria capacità nell’individuare il cancro del colon-retto utilizzando l’olfatto, con una sensibilità che sfiora il 99%. Da questa intuizione è partito il gruppo di ricerca del Laboratorio PolySense del Dipartimento interateneo di Fisica dell’Università Aldo Moro di Bari e del Politecnico di Bari. I ricercatori mirano a eguagliare la sensibilità riscontrata nei cani in molti tumori e patologie, attraverso l’utilizzo di sensori ottici e intelligenza artificiale, garantendo al contempo la standardizzazione dei risultati.

Il laboratorio è diretto da Vincenzo Spagnolo che, come evidenzia una nota stampa dell’università, rappresenta un’eccellenza internazionale nella sensoristica e un hub mondiale nella progettazione di un sensore basato su spettroscopia ottica compatto, portatile e potenzialmente utilizzabile anche da personale non qualificato, che, attraverso l’analisi del respiro, monitorerà la presenza ricorrente di certe combinazioni di composti organici volatili (Vocs) al fine di diagnosticare la presenza di diverse patologie e tumori, dando una risposta in pochi minuti. «Entro il 2025 – questa è l’ambizione dei ricercatori dei laboratori PolySense che stanno lavorando senza sosta al progetto – sarà disponibile un prototipo di questo sensore che potrà essere testato in ospedale e potrebbe in un prossimo futuro essere immesso in commercio, rendendo dunque possibile fare screening di massa con un semplice soffio», si legge nel documento.

Come funziona l’esame

Il respiro contiene Vocs endogeni, generati da processi metabolici che hanno luogo in vari organi e tessuti del corpo. Indipendentemente dalla loro origine, questi Vocs raggiungono i polmoni attraverso il flusso sanguigno e la circolazione cardiovascolare, per essere poi esalati. Lo studio e il monitoraggio di tali Vocs nel respiro umano costituiscono un nuovo campo della medicina chiamato “breathomica”, che analizza la composizione molecolare del respiro e le variazioni ad essa correlate, causate dalla presenza di malattie.

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Photo: iStock / piotr290

Attraverso l’impiego dell’intelligenza artificiale, una volta che il paziente avrà soffiato in un apposito dispositivo, la macchina sarà in grado di identificare possibili modelli di molecole, precedentemente catalogati come indicatori di determinate patologie, e misurare la concentrazione dei Vocs correlati nel respiro. Le patologie identificabili tramite il respiro includono una vasta gamma di condizioni come i tumori, dal polmone al colon, dal fegato al pancreas e ai reni; le ulcere gastriche; il diabete; la fibrosi cistica; l’asma e altre ancora.

Ulteriori vantaggi

Le potenzialità di uno screening di massa per tumori e altre malattie gravi attraverso il respiro, utilizzando sensori ottici, sono numerose. Una volta che il sensore attualmente in fase di sviluppo presso il laboratorio PolySense sarà disponibile sul mercato, permetterà una diagnosi medica iniziale non invasiva, adatta a una vasta gamma di pazienti, inclusi anziani, neonati e pazienti ricoverati a letto, oltre che animali da laboratorio. Questo metodo di misurazione sarà inoltre ripetibile, continuo e offrirà risultati quasi immediati, consentendo uno screening di massa su larga scala, simile al processo di test nasali per il Covid-19 presso le farmacie. In aggiunta, il dispositivo potrà essere utilizzato per monitorare il progresso dei pazienti sottoposti a trattamenti farmacologici e/o chirurgici.

Infine, il sensore potrà trovare impiego anche nella medicina del lavoro, rilevando la presenza di sostanze inquinanti e potenzialmente cancerogene nel respiro, come il benzene o altri agenti cancerogeni non naturali, a cui i lavoratori sono stati esposti. «Il Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università di Bari si conferma ancora una volta un punto di riferimento nell’ambito della ricerca scientifica» ha affermato il direttore del Dipartimento, Roberto Bellotti. «Promuovendo nuove scoperte e idee innovative che contribuiscono a rafforzare il ruolo del Sud Italia come centro di eccellenza non solo nazionale, ma anche internazionale», ha aggiunto.

 

 

Elisa Marasca

Photo cover: iStock / AndreyPopov

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