Storie di successo RST - Ricercatori europei fanno progressi per l'HIV e il cancro
Il progetto finanziato dall'UE MIMIC sta attualmente lavorando su un avanzamento della diagnostica del cancro che si basa su un sistema di rilevazione ultra sensibile in grado di trovare concentrazioni piccolissime di molecole legate alla malattia nei fluidi del corpo. Il metodo che usa si basa sui processi naturali del corpo di biomineralizzazione – la produzione di minerali. Un metodo diagnostico simile a quello usato nella ricerca sul cancro di MIMIC si è già rivelato efficace per rilevare HIV/AIDS. Il dott. Roberto de la Rica Quesada, coordinatore del progetto MIMIC, e la professoressa Molly Stevens, assegnataria di una borsa del Consiglio europeo per la ricerca presso l'Imperial College di Londra, sono riusciti a testare questa rivoluzionaria tecnica per la rilevazione dell'HIV che è dieci volte più sensibile rispetto a qualsiasi metodo di identificazione usato finora. Questa rivoluzione per l'HIV è un trionfo per l'approccio diagnostico MIMIC sviluppato inizialmente per la rilevazione del cancro, che è passato da diverse fasi di sviluppo e progettazione prima che fossero ottenuti risultati positivi. Il piano del progetto comportava inizialmente la ri-creazione delle condizioni di mineralizzazione dell'osso in modo da fabbricare sensori ultra-sensibili attraverso la produzione di cristalli di fosfati di calcio. Aggiungendo anticorpi a questo processo, questi sensori potrebbero poi identificare chiaramente i "biomarcatori" della malattia – i segni che rivelano le cellule malate. Una volta formatisi i cristalli, le loro azioni di sviluppo e riconoscimento possono essere rilevate da elettrodi. La presenza dei cristalli sugli elettrodi è rilevata come il segnale della bioanalisi che, per gli scienziati, è un modo di studiare o scoprire i segnali di un cambiamento della cellula: più forte è il segnale – e migliore è la capacità di "sentirlo" – maggiori sono le probabilità di scoprire la malattia. Detto così sembra semplice, ma questi "bioriconoscimento e rilevazione" sono molto complessi, afferma il team che sta conducendo la ricerca. Man mano che MIMIC andava avanti, il dott. de la Rica ha deciso di crescere nanocristalli di metallo invece dei tradizionali fosfati di calcio come modo per generare un segnale. Questi cristalli intensamente colorati possiedono proprietà ottiche straordinarie e forniscono segnali che sono chiaramente leggibili o visibili con strumenti di laboratorio standard e persino a occhio nudo. È stata una delle diverse decisioni per portare la complessità del problema a un punto gestibile. Il team ha inoltre deciso che con questo nuovo concetto non sarebbe stato necessario usare un "biopolimero", come il collagene, per far crescere i cristalli. Questo significa che il progetto del sensore sarebbe ulteriormente semplificato. "Non c'è inoltre bisogno di elettrodi o altre attrezzature costose perché il segnale si può vedere senza di esse. Oltre a questo, il resto del concetto rimane lo stesso", dice il dott. de la Rica. Prendere la malattia in tempo Il dott. de la Rica spiega che anche se il lavoro di MIMIC non migliora la cura del cancro di per se, può migliorare la sua diagnosi. "Visto che può rilevare molecole legate al cancro in concentrazioni ultra basse, potrebbe essere possibile rilevare il tumore in uno stadio molto precoce prima che si diffonda e diventi una minaccia più grande", osserva. Lo scienziato rileva che il processo ha già mostrato potenzialità per rilevare la ricomparsa del cancro nei malati di cancro alla prostata. "I pazienti che hanno subito una prostatectomia totale potrebbero trarre beneficio da sistemi ultra sensibili in grado di rilevare biomarcatori specifici del cancro alla prostata in concentrazioni molto minori e avere così un avviso che il tumore sta ricomparendo", dice. La ricerca del progetto ha già attirato l'interesse dell'industria. "I sistemi di nano-rilevazione proposti in MIMIC potrebbero essere facilmente commercializzati", conferma il dott. de la Rica. Allo stesso modo questo si applica al metodo per l'identificazione dell'HIV che offre una lettura a occhio nudo molto più semplice ed economica che potrebbe essere commercializzata e permetterebbe una diagnosi molto più precoce della malattia. In un articolo su Nature Nanotechnology, il dott. de la Rica e la professoressa Stevens affermano inoltre che i metodi a basso costo per rilevare i biomarcatori della malattia in concentrazioni ultra basse possono potenzialmente migliorare lo standard di vita in paesi nei quali mancano le risorse mediche costose. Le attuali strategie per la rilevazione ultra-sensibile spesso richiedono strumenti sofisticati che potrebbero non essere disponibili in laboratori con meno risorse, hanno osservato. "Aggiriamo l'ostacolo introducendo un meccanismo per la generazione di segnale per una biorilevazione che permette di scoprire un paio di molecole di analita a occhio nudo". Il lavoro dei ricercatori è stato citato in importanti pubblicazioni scientifiche ma ha anche attirato l'attenzione dei media come la BBC e il Daily Mail nel Regno Unito. Inoltre il forte potenziale commerciale e la natura rivoluzionaria del loro lavoro sia per il cancro che per l'HIV potrebbe rappresentare una preziosa spinta per la competitività dell'UE nei settori della sanità e della nanotecnologia. - Nome del progetto: Minerals integrated into multiple identifications of cancer (MIMIC): a multidisciplinary approach for the ultra-sensitive detection of cancer biomarkers - Acronimo del progetto: MIMIC - Sito web del progetto MIMIC(si apre in una nuova finestra) - Numero di riferimento del progetto: 273621 - Nome/paese del coordinatore del progetto: Roberto de la Rica Quesada, Imperial College London (Regno Unito) - Costo totale del progetto: 212 092 euro - Contributo CE: 212 092 euro - Inizio/fine del progetto: marzo 2011 - febbraio 2013 - Altri paesi partner: nessuno