Le cellule tumorali possono diffondersi ad altre parti del corpo attraverso il sangue. E ora, i ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di laser in grado di trovare e eliminare quelle cellule tumorali dall'esterno della pelle.
Sebbene possa essere ancora lontano dal diventare uno strumento diagnostico commerciale, il laser è fino a 1.000 volte più sensibile degli attuali metodi utilizzati per rilevare le cellule tumorali nel sangue, i ricercatori hanno riferito il 12 giugno sulla rivista Science Translational Medicine.
Per testare la diffusione del cancro, i medici in genere prelevano campioni di sangue, ma spesso i test non riescono a trovare le cellule tumorali anche se sono presenti in un singolo campione, soprattutto se il paziente ha una forma precoce di cancro, ha affermato l'autore senior Vladimir Zharov, direttore di il centro di nanomedicina dell'Università dell'Arkansas per le scienze mediche.
Se i test tornano positivi, ciò significa che c'è un'alta concentrazione di cellule tumorali circolanti nel sangue; a quel punto, il cancro si è probabilmente diffuso ampiamente ad altri organi ed è spesso "troppo tardi per trattare efficacemente i pazienti", ha aggiunto Zharov.
Anni fa, Zharov e il suo team hanno avuto l'idea di un metodo alternativo e non invasivo per testare grandi quantità di sangue con una maggiore sensibilità. Seguendo il percorso familiare, lo hanno testato in laboratorio, quindi sugli animali e recentemente lo hanno portato a studi clinici sull'uomo.
La nuova tecnologia, soprannominata Citofono, utilizza impulsi di luce laser all'esterno della pelle per riscaldare le cellule del sangue. Ma il laser riscalda solo le cellule di melanoma - non le cellule sane - perché queste cellule portano un pigmento scuro chiamato melanina, che assorbe la luce. Il citofono utilizza quindi una tecnica ad ultrasuoni per rilevare le piccole e piccolissime onde emesse da questo effetto di riscaldamento.
Hanno testato la tecnologia su 28 pazienti di pelle chiara che avevano il melanoma e su 19 volontari sani che non avevano il melanoma. Hanno brillato il laser sulle mani dei pazienti e hanno scoperto che entro 10 secondi a 60 minuti, la tecnologia poteva identificare le cellule tumorali circolanti in 27 su 28 di quei volontari.
Trovare e uccidere le cellule tumorali
Il dispositivo non ha restituito falsi positivi ai volontari sani e non ha causato problemi di sicurezza o effetti collaterali, hanno detto. La melanina è un pigmento che è normalmente presente nella pelle, ma le cellule della pelle non sono danneggiate, Zharov ha detto. Anche se la pelle produce melanina in modo naturale, questa tecnica laser non danneggia quelle cellule. Questo perché la luce laser espone un'area relativamente ampia sulla pelle (quindi non è sufficientemente focalizzata sulle singole cellule della pelle per danneggiarle), mentre l'energia laser è più concentrata sui vasi sanguigni e sulle cellule tumorali circolanti, ha aggiunto.
Inaspettatamente, il team ha anche scoperto che dopo il trattamento, i malati di cancro avevano meno cellule tumorali circolanti. "Abbiamo usato un'energia relativamente bassa" con lo scopo primario di diagnosticare piuttosto che curare il cancro, Zharov ha detto. Eppure, anche a quella bassa energia, il raggio laser sembrava in grado di distruggere le cellule tumorali.
Ecco come funziona: mentre la melanina assorbe il calore, l'acqua attorno alla melanina all'interno delle cellule inizia a evaporare, producendo una bolla che si espande e collassa, distruggendo meccanicamente la cellula, ha detto Zharov.
"Il nostro obiettivo è uccidere queste cellule, possiamo aiutare a prevenire la diffusione del cancro metastatico", ha detto. Ma spera di condurre ulteriori ricerche per ottimizzare ulteriormente il dispositivo per uccidere più cellule tumorali, pur essendo innocuo per le altre cellule.
Inoltre, non hanno ancora testato il dispositivo su persone con pelle più scura, che hanno livelli più alti di melanina. Anche così, solo una percentuale molto piccola di afroamericani ha il melanoma.
Il team spera di espandere la tecnologia per trovare cellule tumorali circolanti rilasciate da tumori diversi dal melanoma. Queste cellule tumorali non trasportano melanina, quindi per rilevarle, i ricercatori dovrebbero prima iniettare ai pazienti marcatori o molecole specifici che si legherebbero a queste cellule in modo che possano essere colpiti dal laser. Finora hanno dimostrato che questa tecnica potrebbe funzionare su cellule di carcinoma mammario umano in laboratorio.
