Analisi del cancro tramite smartphone in soli 45 minuti

La nuova app dovrebbe essere in grado di diagnosticare il cancro in modo affidabile

2015/04/16

Le complesse procedure per la diagnosi del cancro diventeranno presto superflue? I ricercatori statunitensi guidati da Ralph Weissleder e Hakho Lee del Massachusetts General Hospital di Boston riportano nel „procedimento“ l'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti („PNAS“) di una nuova app per smartphone, con l'analisi di campioni di sangue e tessuti in cancro sospettati di costare solo 1,70 euro. L'app per la diagnosi del cancro verrà utilizzata principalmente nei paesi in via di sviluppo e nelle regioni remote. Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), il numero di nuovi tumori all'anno in tutto il mondo salirà a circa 20 milioni entro il 2025. Di conseguenza, la necessità di procedure diagnostiche a basso costo è elevata.

L'app per la diagnosi del cancro potrebbe avere grandi benefici per le persone nei paesi in via di sviluppo
Ci vogliono meno di 45 minuti per analizzare i campioni di sangue e di tessuto per il cancro. Inoltre, è affidabile quanto la normale diagnostica di laboratorio e costa solo 1,70 euro. „Il peso globale del cancro, l'accesso limitato alla patologia in molte regioni e le nuove tecnologie di screening cellulare stanno aumentando la necessità di approcci diagnostici convenienti, portatili e rapidi disponibili nel sito di trattamento“, spiega il coautore dello studio, Cesar Castro del Massachusetts General Hospital. „La piattaforma che abbiamo sviluppato offre opportunità essenziali a costi eccezionalmente bassi.“ La procedura può anche essere estesa alle malattie infettive, i ricercatori riportano nella rivista.

L'app utilizza il cosiddetto sistema D3 (Digital Difference Diagnosis), in cui essenzialmente campioni di sangue o di tessuto vengono trattati con anticorpi specifici. Successivamente, le immagini riprese dai campioni vengono trasmesse via smartphone a un server e analizzate automaticamente. Per rendere ciò possibile, i ricercatori hanno sviluppato un modulo di ingrandimento delle immagini - simile a un microscopio - che è dotato di una batteria a bottone e una sorgente luminosa a LED e può essere montato davanti all'obiettivo dello smartphone per mezzo di una clip.

Per l'analisi del cancro, un campione di sangue o tessuto viene trattato con microsfere. Questi si attaccano anticorpi a determinati marcatori tumorali. Il campione viene quindi fotografato tramite il modulo di ingrandimento con la fotocamera dello smartphone. Secondo i ricercatori, la telecamera di un iPhone 4S (con una risoluzione spaziale di due micrometri) è in grado di catturare 14 millimetri quadrati con più di 100.000 cellule, che è notevolmente superiore in un microscopio.

L'immagine viene quindi compressa e inviata crittografata a un server, da cui vengono esaminati i caratteristici pattern di rifrazione causati dalle perle. Inoltre, separa cellule e globuli in frazioni di secondo. Il risultato viene quindi inviato allo smartphone. L'intero processo richiede meno di 45 minuti.

L'app per smartphone per l'analisi del cancro è affidabile quanto gli esami patologici
Innanzitutto, la procedura dell'app è stata testata su 25 donne con sospetto cancro cervicale. Le microsfere, che hanno un diametro di 5-7 micron, trasportavano anticorpi contro tre marcatori tumorali. Il sistema D3 classificava i campioni come maligni, precursori tumorali o benigni ed era altrettanto affidabile quanto le procedure patologiche.

In un altro test, l'applicazione per smartphone ha distinto anche i pazienti con e senza linfoma. Inoltre, nella variante del papillomavirus umano (HPV) 16 e 18 del materiale genetico che può causare il cancro del collo dell'utero, il sistema D3 si è rivelato efficace. „Ci aspettiamo che la piattaforma D3 migliori l'ampiezza e la profondità dei test sul cancro in modi accessibili e sostenibili per chi ha risorse limitate“, spiega la pelle bianca. „Sfruttando l'innovazione mondiale nella tecnologia dei telefoni cellulari, il sistema consente l'immediata selezione di casi sospetti o ad alto rischio, contribuendo a evitare ritardi causati da una patologia limitata in queste regioni e riducendo la necessità per i pazienti di tornare alle cure di follow-up ritorno.“ Viaggiare in ospedali lontani può quindi essere evitato con la nuova procedura.

I ricercatori riferiscono inoltre che "il prezzo di $ 1,80 potrebbe scendere ulteriormente in futuro e il processo sarà ampiamente ottimizzato". Così presto anche essere in grado di analizzare gli agenti patogeni. Inoltre, i ricercatori hanno in programma di migliorare la risoluzione del modulo dall'attuale 2 a circa 0,6 micron. Ciò consente l'analisi di tutti i tipi cellulari di mammiferi, è ulteriormente nel diario. (Ag)