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Utilizzo del naso elettronico per diagnosi tumorale precoce

Il naso elettronico (electronic nose o e-nose in terminologia angolsassone), è la tecnologia utilizzata in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Cancers  condotto dall’Istituto Nazionale dei Tumori di Milano in collaborazione con l’Università Statale di Milano, per migliorare la diagnosi del carcinoma ovarico.

I risultati aprono orizzonti per lo screening e la diagnosi precoce di un tumore che spesso viene scoperto troppo tardi.

Perché il naso elettronico

Come spiega Francesco Raspagliesi, Direttore dell’Unità di Oncologia Ginecologica dell’Istituto Nazionale dei Tumori di Milano, che ha firmato lo studio la presenza del tumore determina modificazioni di tutta una serie di processi metabolici, a cui segue il rilascio di sostanze volatili organiche.

In pratica queste “sono tracce della presenza della malattia e sono contenute nel respiro sotto forma di molecole volatili. Il naso elettronico ha permesso di cogliere la presenza di alcune di queste sostanze nel respiro delle donne malate, che vengono così identificate rispetto ai controlli sani. Questi risultati sembrano indicare una linea di ricerca assai promettente per una futura possibile diagnosi precoce di questi tumori e ci spingono a proseguire con ulteriori studi”.

Storia: come nasce la ricerca sul naso elettronico

Secondo i dati dell’Associazione Italiana di Oncologia (AIOM) e dell’Associazione Italiana dei Registri Tumori (AIRTUM), nel 2016 in Italia sono stati diagnosticati 5200 nuovi casi di carcinoma ovarico e per il 2020 ne sono attesi 5339. Il rischio di ammalarsi e di morire per questa malattia riguardano rispettivamente una donna su 74 e una su 139, con una sopravvivenza a cinque anni nettamente diversa a seconda dello stadio della malattia: raggiunge il 90% nel primo stadio, per scendere drammaticamente al 15-20% nel terzo e quarto stadio.

Lo studio è durato 13 mesi e ha coinvolto 251 donne suddivise in tre gruppi: 86 con carcinoma ovarico, 51 con una diagnosi di masse benigne, 114 sane come gruppo di controllo.

Per il test del respiro, sono stati raccolti campioni di aria espirata tra le 7 e le 7,30 del mattino a digiuno.

Alle pazienti e al gruppo di controllo è stato chiesto di eseguire, attraverso un boccaglio, un singolo respiro lento, al fine di inglobare nella sacca anche il respiro alveolare, cioè la parte che viene espulsa dall’interno dei polmoni e delle vie aeree inferiori, dove avviene lo scambio gassoso con il sangue.

È questa porzione di respiro infatti che può contenere le sostanze volatili organiche che segnalano la presenza del tumore.

Dato che il test ha discriminato le pazienti affette da carcinoma ovarico dai controlli sani, ha spiegato Raspagliesi, “il naso elettronico potrebbe essere una tecnica utile e non invasiva per la diagnosi del tumore dell’ovaio”.

Per Susanna Buratti, Professore presso il Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente, dell’Università di Milano, “il naso elettronico è uno strumento che comprende una serie di sensori chimici aspecifici in grado di rispondere in modo reversibile alle sostanze volatili generando segnali che vengono immediatamente acquisiti ed elaborati da software specifici, in modo da avere l’impronta olfattiva tipica di ciò che si sta analizzando. Il naso elettronico simula il processo biologico di percezione dell’odore, rispetto al naso umano è altrettanto veloce, dato che passano pochi secondi tra l’interazione con i sensori e la risposta, non è influenzato da variabili ambientali e dall’effetto di saturazione o adattamento e spesso è più sensibile”.

Attualmente non ci sono metodologie con un’elevata affidabilità per la diagnosi e per lo screening. Per questo, l’obiettivo è trovare un nuovo test che abbia una sensibilità significativa – pari almeno all’80% – e un’alta specificità, il più possibile vicino al 100%, e queste potrebbero essere le caratteristiche del naso elettronico.

Stiamo mettendo a punto un nuovo studio con un naso elettronico più sofisticato” – conclude Raspagliesi -. Ora che conosciamo l’esistenza di tracce della malattia nel respiro, dobbiamo identificare l’esatta natura dei composti volatili, che possono costituire dei marcatori utili per la diagnosi precoce del tumore ovarico”.

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