Non vi aspettate il classico e simpatico «tartufo» umido di un cane che vi fiuta, in versione digitale. Per ora, il «naso elettronico» messo a punto da Humanitas e Politecnico di Milano occupa un’intera scrivania. Si tratta di un prototipo destinato a identificare la presenza del tumore della prostata a partire da un campione di urina, attraverso il riconoscimento di specifiche molecole volatili.
Dati incoraggianti
A leggere i dati di uno studio pubblicato sull’International Journal of Urology, nel quale è stata testata l’efficacia del dispositivo, le premesse sembrano incoraggianti: l’esame identifica correttamente la presenza del tumore in pazienti malati nell’85,2% dei casi e risulta correttamente negativo nei pazienti sani nel 79,1% dei casi. Non solo. Il prototipo presenta ulteriori elementi significativi rispetto al tradizionale metodo della biopsia: quest’ultima infatti, oltre a essere un esame invasivo, ha un tasso di falsi negativi piuttosto elevato nei tumori in fase precoce, dovuto al fatto che consente di prelevare e analizzare solo una piccola porzione dell’organo.
Lo studio
Lo studio per testare la nuova tecnologia è stato condotto da marzo 2020 a marzo 2021 in Humanitas Mater Domini, a Castellanza (Varese), e all’Irccs Istituto Clinico Humanitas di Rozzano. Il progetto, chiamato «Diag-Nose», ha coinvolto 174 persone, divise in due gruppi: 88 pazienti con tumore alla prostata di diverso grado e stadio di progressione, confermato dall’esame istologico positivo, e 86 persone del gruppo di controllo, composto da soggetti femminili o da uomini di diversa età ma senza familiarità alla patologia e con visita ed esami (tra cui il Psa, cioè l’antigene prostatico specifico) negativi. Per ogni persona è stato poi raccolto un campione di urina e analizzato presso i laboratori della professoressa Laura Capelli al Dipartimento di Chimica Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano.
I vantaggi rispetto alla biopsia
«La biopsia alla prostata è oggi il gold standard per la diagnosi del cancro di questa ghiandola. Nonostante la maggior precisione che oggi l’esame ha raggiunto grazie all’utilizzo delle immagini di risonanza magnetica nel guidare il prelievo di tessuto, i l tasso di rilevamento del tumore raggiunge al massimo il 48,5%. Una percentuale significativamente inferiore rispetto a quella del naso elettronico che, oltre a un’accuratezza diagnostica maggiore, limiterebbe il disagio e le complicanze per il paziente», spiega Gianluigi Taverna, promotore dello studio, responsabile di Urologia di Humanitas Mater Domini e medico-ricercatore dell’Irccs Istituto Clinico Humanitas.
Riproduzione dell’olfatto canino
Il naso elettronico è l’evoluzione di uno studio ben più grande condotto dal 2012 da Humanitas con la collaborazione del Centro Militare Veterinario di Grosseto (Cemivet) e patrocinato dallo Stato Maggiore della Difesa. Questa ricerca ha rivelato come i cani, debitamente addestrati, siano in grado di riconoscere il tumore della prostata annusando l’urina delle persone malate, in particolare sostanze organiche volatili specifiche chiamate tecnicamente VOCs (Volatile Organic Compounds). Il naso elettronico sviluppato nell’ambito del progetto DiagNose, è dunque un prototipo nato dalla riproduzione dell’olfatto canino, realizzato grazie a una serie di sensori in grado di analizzare le sostanze volatili rilasciate nell’aria dai campioni di urina.
Lo studio multicentrico e la miniaturizzazione
Non si tratta del primo tentativo di sviluppare un «e-nose» (naso elettronico) in campo medico. Il primo dispositivo era arrivato in Italia nel 2014, utilizzato al Policlinico Gemelli di Roma.«Tutti gli studi pubblicati finora sono stati però effettuati su numeri molto piccoli di partecipanti e si sono sempre fermati in fase preclinica», spiega l’urologo. «Ad aprile invece faremo partire uno studio multicentrico su mille pazienti che durerà un anno. Se i risultati saranno confermati, potremo pensare ad una fase di industrializzazione attraverso una start up che stiamo già organizzando». A quel punto, l’obiettivo sarà di miniaturizzare l’e-nose per farlo funzionare anche inserito in uno smartphone.