QS Edizioni - giovedì 2 maggio 2024
Scienza e Farmaci
Diagnosi rapida delle malattie con un respiro. Esperimento negli Usa
7 febbraio - Patologie come diabete, cancro e infezioni provocano dei cambiamenti nel nostro organismo. Variazioni che possono essere rilevate anche solo analizzando il respiro. L’idea è di ricercatori statunitensi, che hanno già testato un prototipo di apparecchio diagnostico.
Molte malattie, come diabete, cancro e infezioni, alterano il metabolismo in maniera distintiva già qualche ora prima che i sintomi si manifestino. Se fosse possibile rilevare queste variazioni biochimiche già in questo stadio, le diagnosi sarebbero sicuramente più facili e quindi il trattamento tempestivo. Oggi un gruppo di ricerca dell’Università del Wisconsin di Madison ha pubblicato un lavoro che potrebbe andare in questa direzione. Secondo gli scienziati, infatti, sarebbe possibile captare i cambiamenti con un apparecchio in grado di analizzare il respiro. Lo studio che ne parla è stato pubblicato sulla rivista Metabolism.
Il dispositivo, che è già in fase di sviluppo, riuscirebbe a distinguere lo stato del metabolismo del glucosio di una persona malata da quello di una sana a partire dall’aria espirata. Per crearlo, i ricercatori hanno studiato il metabolismo di alcuni topi che presentavano sintomi simili a quelli delle donne affette da sindrome da ovaio policistico (PCOS, dall’inglese PolyCystic Ovary Syndrome), un disordine che causa – oltre che, come dice il nome, cisti nell’ovaio – anche disfunzioni metaboliche e infertilità. Questa patologia affligge circa una donna su dieci nel mondo e può essere diagnosticata solo dopo la pubertà e dopo aver escluso tutte le altre malattie che causano questi sintomi, una procedura lunga, faticosa e frustrante sia per le pazienti che per i medici.
La tecnologia si basa sul fatto che il corpo usa differenti sorgenti energetiche a seconda che sia sano o malato. “È come se il nostro organismo cambiasse carburante a seconda delle situazioni”, ha spiegato Fariba Assadi-Porter, biochimico dell’ateneo statunitense. “Quando stiamo bene, prende gli zuccheri dal cibo che mangiamo. Quando invece stiamo male, il sistema immunitario prende il controllo del corpo e comincia a fare a pezzi le proteine per costruire gli anticorpi e le usa come risorsa energetica”. Questo cambiamento di sorgente comporta una diversificazione dei processi biochimici, che producono degli scarti diversi. Queste differenze, secondo i ricercatori, sono rilevabili dagli isotopi di carbonio che rilasciamo nell’aria quando respiriamo. Dunque, se si costruisce un dispositivo in grado di registrare questi cambiamenti, può essere possibile riconoscere le malattie già nei primissimi stadi.
Cosa che è riuscita ai ricercatori in due diversi modi: con una spettroscopia a risonanza magnetica nucleare sul sangue e con una spettroscopia ottica chiamata “cavity ring-down spectroscopy” praticata sui respiri esalati dai pazienti. Nei topi, quest’ultima tecnica riusciva a rilevare differenze statisticamente rilevanti anche su un campione di cavie molto piccolo.
Al momento, il prototipo di questo strumento ha le dimensioni di una scatola da scarpe, ma i ricercatori già stanno sviluppando un dispositivo di dimensioni ancora ridotte, trasportabile anche nei luoghi più remoti. “Abbiamo trovato il modo di rilevare queste differenze metaboliche – ha concluso soddisfatto il ricercatore – in una maniera che riduce costi, tempi e che allo stesso tempo è anche più precisa di alcuni dei metodi usati oggi”.
Laura Berardi
Il dispositivo, che è già in fase di sviluppo, riuscirebbe a distinguere lo stato del metabolismo del glucosio di una persona malata da quello di una sana a partire dall’aria espirata. Per crearlo, i ricercatori hanno studiato il metabolismo di alcuni topi che presentavano sintomi simili a quelli delle donne affette da sindrome da ovaio policistico (PCOS, dall’inglese PolyCystic Ovary Syndrome), un disordine che causa – oltre che, come dice il nome, cisti nell’ovaio – anche disfunzioni metaboliche e infertilità. Questa patologia affligge circa una donna su dieci nel mondo e può essere diagnosticata solo dopo la pubertà e dopo aver escluso tutte le altre malattie che causano questi sintomi, una procedura lunga, faticosa e frustrante sia per le pazienti che per i medici.
La tecnologia si basa sul fatto che il corpo usa differenti sorgenti energetiche a seconda che sia sano o malato. “È come se il nostro organismo cambiasse carburante a seconda delle situazioni”, ha spiegato Fariba Assadi-Porter, biochimico dell’ateneo statunitense. “Quando stiamo bene, prende gli zuccheri dal cibo che mangiamo. Quando invece stiamo male, il sistema immunitario prende il controllo del corpo e comincia a fare a pezzi le proteine per costruire gli anticorpi e le usa come risorsa energetica”. Questo cambiamento di sorgente comporta una diversificazione dei processi biochimici, che producono degli scarti diversi. Queste differenze, secondo i ricercatori, sono rilevabili dagli isotopi di carbonio che rilasciamo nell’aria quando respiriamo. Dunque, se si costruisce un dispositivo in grado di registrare questi cambiamenti, può essere possibile riconoscere le malattie già nei primissimi stadi.
Cosa che è riuscita ai ricercatori in due diversi modi: con una spettroscopia a risonanza magnetica nucleare sul sangue e con una spettroscopia ottica chiamata “cavity ring-down spectroscopy” praticata sui respiri esalati dai pazienti. Nei topi, quest’ultima tecnica riusciva a rilevare differenze statisticamente rilevanti anche su un campione di cavie molto piccolo.
Al momento, il prototipo di questo strumento ha le dimensioni di una scatola da scarpe, ma i ricercatori già stanno sviluppando un dispositivo di dimensioni ancora ridotte, trasportabile anche nei luoghi più remoti. “Abbiamo trovato il modo di rilevare queste differenze metaboliche – ha concluso soddisfatto il ricercatore – in una maniera che riduce costi, tempi e che allo stesso tempo è anche più precisa di alcuni dei metodi usati oggi”.
Laura Berardi
7 febbraio 2012
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