Un nuovo strumento di screening per il cancro cervicale
Esistono quasi 190 ceppi diversi di papilloma virus umano (HPV), ma pochissimi tra questi possono provocare il cancro cervicale. La prevenzione mediante vaccinazione contro quattro ceppi di HPV si sta diffondendo rapidamente in molti paesi del mondo come mezzo per eliminare il cancro cervicale. Allo stesso tempo, tuttavia, vi è l’esigenza impellente di approcci diagnostici sensibili che possano rilevare precocemente questo virus ad alto rischio. Il progetto finanziato dall’UE CANCER-TECH mirava a sviluppare una nuova piattaforma ad alta sensibilità per la rilevazione dell’HPV tramite biopolimero elaborato con laser come supporto del dispositivo, funzionalizzato con nanoparticelle. «Volevamo realizzare un dispositivo ultra sensibile in grado di rilevare l’HPV ad alto rischio», ha spiegato il prof. Dermot Brabazon, coordinatore del progetto. Nuova tecnologia per la produzione di nanoparticelle Alcuni ricercatori hanno preparato nanoparticelle specifiche per diversi ceppi di HPV, soprattutto i ceppi 16 e 18, responsabili di gran parte dei casi di cancro cervicale. In questo contesto, hanno utilizzato la tecnica dell’ablazione laser pulsata in liquidi (PLAL), un percorso di sintesi verde indipendente da qualsiasi elaborazione chimica. Come spiega la dott.ssa Bagga, la borsista Marie Curie che ha eseguito la sperimentazione, «la tecnica produce nanoparticelle con attività superficiale potenziata, riducendo la quantità di molecole del campione necessarie alla riuscita del rilevamento». Essenzialmente, questo migliora il limite e il tempo di rilevamento, offrendo così un nuovo test ultrasensibile per il rilevamento dell’HPV. La tecnica PLAL, inoltre, supera alcune limitazioni associate ai metodi tradizionali di produzione di nanoparticelle, che risultano in un ampio spettro di proprietà fisiche e chimiche, incidendo sull’efficacia. Consente anche la messa a punto di dimensioni, composizione e stabilità delle nanoparticelle, offrendo ai ricercatori l’opportunità di controllare le proprietà fisiche e chimiche delle nanoparticelle del metallo. Il gruppo di ricerca ha dovuto affrontare alcune difficoltà legate alla composizione delle nanoparticelle. Le nanoparticelle dell’oro hanno dimostrato migliori proprietà ottiche rispetto a quelle di dimensioni analoghe disponibili in commercio. Hanno anche dimostrato il limite di rilevamento al range nanomolare (nM) utilizzando il biomarcatore cardiaco proteina C-reattiva come modello molecolare. Tuttavia, poiché queste nanoparticelle si sono rivelate instabili in terreni biologici, gli scienziati si sono rivolti al molibdeno bisolfuro come materiale per elettrodi per sviluppare un sensore elettrochimico per l’HPV, in quanto offre un’ampia superficie in grado di rafforzare le prestazioni di biorilevamento. Una piattaforma biomimetica specifica per l’HPV La fase successiva del progetto è stata la funzionalizzazione delle nanoparticelle prodotte con ligandi specifici per l’HPV e la collocazione su una piattaforma biomimetica a base di polimeri. In questo contesto, gli scienziati hanno utilizzato aptametri di RNA per rilevare specificamente diverse proteine dell’HPV. Alcuni studi di cross-reattività hanno dimostrato elevata selettività su possibili specie di HPV interferenti, dimostrando il potenziale dell’approccio da usare nei dispositivi degli centri di assistenza. Gli aptametri hanno funzionato bene soprattutto in campioni biologici e a basse concentrazioni bersaglio. In generale, il progetto CANCER-TECH ha rappresentato un notevole contributo all’avanzamento del rilevamento del cancro tramite immunità basato su una nuova progettazione di test immunologico su microprocessore. La novità dell’approccio risiede nell’elevata qualità delle bionanostrutture utilizzate per il rilevamento rapido e ultrasensibile dell’HPV. Il test realizzato dovrebbe aumentare la sensibilità e la specificità del rilevamento dell’HPV rispetto all’attuale stato dell’arte. In ottica futura, il prof. Brabazon ritiene che «la produzione di dispositivi biomedici mediante superfici elaborate con laser migliorerà numerose applicazioni mediche, favorendo la diagnosi».
Parole chiave
CANCER-TECH, HPV, nanoparticella, cancro cervicale, ablazione laser pulsata in liquidi (PLAL)
