Circa l’80% dei pazienti con tumore del pancreas muore nei dodici mesi successivi alla diagnosi. Infatti, l’assenza di sintomi che caratterizza le prime fasi di questa patologia rende molto complicata una sua identificazione precoce. Ora però un gruppo di ricerca del Virginia G. Piper Center for Personalized Diagnostics dell’University of Arizona ha elaborato una metodologia che potenzialmente permette di diagnosticare un carcinoma del pancreas anche nelle prime fasi di malattia. La tecnica, descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Biomedical Engeneering, si basa sull’analisi della concentrazione plasmatica di vescicole extracellulari (EVs), piccole “bolle” di materiale che si generano per gemmazione dalla membrana della maggior parte delle cellule viventi.
La metodologia permette di individuare le EVs portatrici di una particolare proteina di membrana, la proteina EphA2, che funge da segnale per la presenza di un tumore del pancreas anche nelle prime fasi di malattia. Le EVs sono generate da quasi tutte le cellule eucariote e procariote ma, poiché consistono in una “copia in miniatura” della cellula da cui si generano, possono essere utilizzate per valutare la presenza di tipi cellulari specifici. Lo studio realizzato presso il Virginia G. Piper Center ha quindi dimostrato l’efficacia di una piattaforma che sfrutta l’interazione delle EVs con due diverse nanoparticelle per identificare le vescicole prodotte dalle cellule tumorali. In questo modo i ricercatori sono stati in grado di discriminare correttamente tra pazienti affetti da tumore del pancreas, pazienti affetti da pancreatite e individui sani. “Il tumore del pancreas è una di quelle neoplasie per cui abbiamo un disperato bisogno di biomarker precoci”, ha commentato Tony Hu, ricercatore del Virginia G. Piper Center. “Sono stati utilizzati altri strumenti per individuare precocemente la patologia ma non funzionano molto bene a causa della caratteristiche di questo cancro. È molto difficile fare una diagnosi quando non ci sono sintomi”.
I ricercatori hanno preso in considerazione una classe di EVs detti esosomi, delle dimensioni comprese tra 50 e 150 nm. La tecnica prevede l’analisi in un millilitro di sangue (una quantità inferiore a quella contenuta in una goccia), che viene diluito e messo a contatto con un sensore ricoperto di anticorpi per le proteine di membrana delle EVs. Le vescicole che si legano a questo sensore sono poi mescolate a due nanoparticelle, una nanosfera verde e un nanobastone rosso, in grado di riconoscere la proteina EphA2 caratteristica del tumore del pancreas. Solo le EVs tumorali si legano a entrambe le nanoparticelle, un contatto che provoca una variazione di colore e un aumento dell’intensità della luce rifratta facilmente individuabili tramite un microscopio a campo scuro.
Inoltre, le EVs hanno un ruolo importante nello sviluppo e la progressione di certe tipologie di cancro, incluso quello del pancreas. La concentrazione plasmatica di queste vescicole permette quindi di valutare in modo relativamente poco costoso e non invasivo anche il livello di crescita del tumore e la risposta ai trattamenti. Infatti, questo parametro cresce all’aumentare del volume della massa tumorale e diminuisce in caso di risposta positiva alla terapia. Dal momento che il cancro del pancreas è spesso caratterizzato da un alto tasso di resistenza al trattamento, un monitoraggio più rapido potrebbe quindi permettere di superrare in parte questo problema adattando scelte terapeutiche e dosaggi sulla base della risposta al farmaco del singolo paziente. Infine, una migliore comprensione del meccanismo attraverso cui le EVs favoriscono lo sviluppo del tumore e la formazione di metastasi potrebbe portare alla scoperta di potenziali meccanismi target per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici personalizzati.
Fabio Ambrosino
▼Liang K, Liu F, Fan J, et al. Nanoplasmonic quantification of tumour-derived extracellular vesicles in plasma microsamples for diagnosis and treatment monitoring. Nature Biomedical Engineering, 2017; 1: 0021 DOI: 10.1038/s41551-016-0021
