Dalla ricerca italiana un nuovo sistema diagnostico per immagini che consente di identificare le cellule tumorali nel sangue. Come? Attraverso il metabolismo del glucosio. A descriverlo sono i ricercatoridegli istituti Ieos e Isasi del Cnr di Napoli, in uno studio pubblicato su Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Il team ha sviluppato e combinato nuove tecnologie di imaging che, analizzando la luce che attraversa le cellule e il loro metabolismo, permettono l’identificazione di quelle tumorali nel sangue.
Dopo la validazione – che richiederà studi preclinici e clinici – questo metodo potrà essere utilizzato per lo screening, la diagnosi, la selezione della terapia e il monitoraggio della progressione delle malattie tumorali e di eventuali recidive.
Cosa sono le cellule tumorali circolanti
Al centro del lavoro le cosiddette cellule Ctc, responsabili della diffusione delle metastasi. Derivano da tumori solidi e circolano nel sangue periferico ma, essendo presenti in quantità minime, sono difficili da individuare ed eliminare con i farmaci attualmente disponibili.
“Le cellule tumorali – spiega Alberto Luini, ricercatore associato del Cnr-Ieos – hanno la capacità di assimilare grandi quantità di glucosio, fino a dieci volte più velocemente di quanto facciano le cellule normali. Abbiamo utilizzato la microscopia Raman per studiare l’assorbimento delle molecole di glucosio da parte delle cellule tumorali e osservare il loro metabolismo. Si tratta di un sistema di radiazione laser con il quale vengono illuminate le molecole, che ci permette di identificarle in maniera univoca, senza utilizzare particolari marcature”.
I risultati
“Abbiamo dimostrato – aggiunge Anna Chiara De Luca, ricercatrice del Cnr-Ieos – che la capacità delle cellule tumorali di assorbire il glucosio più velocemente determina l’accumulo di lipidi in forma di goccioline, diversamente da quanto accade, per esempio, con i leucociti, le cellule sane del sangue. Questo ci fornisce un parametro affidabile per distinguere le cellule tumorali”.
Per individuare le goccioline lipidiche con tempistiche simili a quelle di uno screening rapido, il team ha combinato la microscopia Raman con l’imaging olografico in polarizzazione, che permette di identificare la morfologia delle cellule e mappare le proprietà birifrangenti delle goccioline lipidiche. “Siamo così riusciti a distinguere le cellule tumorali circolanti dai leucociti in pochi secondi, con un’affidabilità vicina al 100%”, rivela Maria Antonietta Ferrara, ricercatrice del Cnr-Isasi.
Il lavoro pone le basi per lo sviluppo di un nuovo metodo di isolamento delle cellule tumorali, semplice e universalmente applicabile. La raccolta e la coltura in vitro delle Ctc, inoltre, ci consente di esaminare le loro caratteristiche genetiche e biochimiche e valutare la sensibilità a farmaci specifici”, conclude Giuseppe Coppola ricercatore del Cnr-Isasi.
