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Raman spectroscopy for early diagnosis of oral pre-cancer and cancer using minimally invasive samples

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Una tecnica pionieristica offre una diagnosi per il precarcinoma orale

Un nuovo metodo non invasivo per il rilevamento precoce di lesioni orali precancerose potrebbe portare a trattamenti più efficaci per il carcinoma orale, oltre a tassi di sopravvivenza migliori.

Salute

Il carcinoma orale è il diciottesimo cancro più diffuso a livello mondiale, con qualcosa come 354 864 nuovi casi e 177 384 decessi registrati nel 2018. Tra i principali fattori di rischio figurano il fumo, il consumo di alcol e l’esposizione al papilloma virus umano (HPV). «Lesioni orali premaligne tra cui la leucoplachia (placca bianca) e l’eritroplachia (placca rossa) possono inoltre aumentare il rischio di cancro», spiega Fiona Lyng, coordinatrice del progetto RAMAN-Dx e dirigente del Centro di scienze ambientali e radiazioni (RESC, Radiation and Environmental Science Centre) presso l’Università tecnologica di Dublino, in Irlanda. «I diversi gradi di precarcinoma possono essere definiti come displasia lieve, moderata e grave, a seconda del grado di cambiamento cellulare e tessutale». Nonostante alcuni progressi nel trattamento, non c’è stato alcun miglioramento significativo riguardo il tasso di sopravvivenza a cinque anni dei pazienti affetti da carcinoma orale, che rimane intorno al 50 %. Una questione fondamentale è il fatto che la diagnosi di forme precancerose orali dipende in prima battuta dall’esame visivo e può quindi essere soggettivo. «È chiaro che servono nuove tecniche oggettive per rilevare lesioni premaligne», afferma Lyng. La buona notizia è che le tecniche di spettroscopia ottica hanno mostrato risultati promettenti nella caratterizzazione dei tessuti, delle cellule e dei biofluidi. In particolare, la spettroscopia Raman, che viene spesso utilizzata per individuare molecole specifiche, potrebbe offrire buone potenzialità per la diagnosi dei carcinomi orali.

Analisi accurata dei tessuti

Il progetto RAMAN-Dx, intrapreso grazie al supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, ha cercato di incrementare tale potenzialità con lo sviluppo di due nuovi metodi basati sulla spettroscopia Raman controllata a livello temporale e sulla spettroscopia Raman amplificata da superfici (SERS, surface-enhanced Raman spectroscopy), per il rilevamento di lesioni orali premaligne. Innanzitutto, è stato raccolto un archivio di campioni di saliva e di cellule esfoliate provenienti da donatori sani e da pazienti affetti da displasia lieve, moderata e grave e da carcinoma dall’Ospedale dentale di Dublino. In seguito, sono state condotte misurazioni della spettroscopia Raman controllata a livello temporale delle cellule esfoliate orali e misurazioni della SERS della saliva. Il gruppo è riuscito a sviluppare una banca dati completa dello spettro di Raman di campioni provenienti da donatori sani e da displasie lievi, moderate e gravi. «Il nostro modello di classificazione ha raggiunto una sensibilità e una specificità eccellenti», osserva Lyng. «Tale modello ci ha consentito di individuare casi di displasia sulla base della banca dati spettrale ottenuta dalla saliva e dalle cellule esfoliate». Amuthachelvi Daniel, borsista di Marie Skłodowska-Curie, ha potuto eseguire tale lavoro presso l’Università tecnologica di Dublino e presso il VTT in Finlandia. «In questo modo, Daniel ha potuto lavorare in un ambiente non accademico, il che è stato molto vantaggioso per il suo sviluppo professionale», afferma Lyng. «Terminato il distaccamento, hanno offerto a Daniel un incarico permanente nel ruolo di specialista applicativo esperto presso Timegate Instruments, un’azienda spin-off del VTT».

Diagnosi precoci ed efficaci

I metodi introdotti nel progetto RAMAN-Dx hanno il potenziale per essere sviluppati ulteriormente in esami efficaci per la diagnosi del carcinoma orale. «I risultati che abbiamo conseguito hanno dimostrato il modo in cui la spettroscopia Raman sia utilizzabile su campioni non invasivi, al fine di discriminare tra i pazienti sani e quelli affetti da displasia orale», aggiunge Lyng. «L’utilizzo di cellule esfoliate o di saliva per sottoporre a screening e monitorare le lesioni orali indica inoltre che potrebbe essere notevolmente ridotta la necessità di biopsie tessutali invasive. Inoltre, nel caso di ampie lesioni orali, tali esami potrebbero aiutare a guidare i medici verso il sito più appropriato per eseguire la biopsia». Per i pazienti, il principale beneficio riguarda il potenziale per il rilevamento precoce di lesioni precancerose. In definitiva, tutto ciò potrebbe portare a esiti migliori nei trattamenti e infine a un miglioramento della qualità della vita. Il prossimo obiettivo sarà trasformare tali metodi d’avanguardia in soluzioni nuove e convenienti utilizzabili per lo screening del carcinoma orale e di lesioni orali sospette.

Parole chiave

RAMAN-Dx, carcinoma orale, spettroscopia Raman, precanceroso, lesioni, displasia

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