Un fascio di luce scova le cellule tumorali nel sangue

Scovare le cellule di un tumore nel sangue “illuminandole”. È quanto promette un nuovo sistema diagnostico per immagini messo a punto da un gruppo di ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) in uno studio pubblicato sulla rivista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. In particolare, gli scienziati hanno sviluppato e combinato nuove tecnologie di imaging che, analizzando la luce che attraversa le cellule e il loro metabolismo, permettono l’identificazione delle cellule tumorali circolanti nel sangue (CTC).

Le CTC, verosimilmente 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 hanno la capacità di assimilare grandi quantità di glucosio, fino a dieci volte più velocemente di quanto facciano le cellule normali”, spiega Alberto Luini, ricercatore associato dell'Istituto di endocrinologia e oncologia sperimentale G. Salvatore (Cnr-Ieos - https://www.ieos.cnr.it/). “Abbiamo utilizzato la microscopia Raman per studiare l’assorbimento delle molecole di glucosio da parte delle cellule tumorali - continua - 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”.

“Abbiamo dimostrato 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", illustra Anna Chiara De Luca, ricercatrice del Cnr-Ieos. "Questo ci fornisce un parametro affidabile per distinguere le cellule tumorali da quelle del sangue”, aggiunge. “Per individuare le goccioline lipidiche con tempistiche simili a quelle di uno screening rapido - specifica Maria Antonietta Ferrara, ricercatrice dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti (Cnr-Isasi) - abbiamo combinato la microscopia Raman con l’imaging olografico in polarizzazione (PSDHI). Questa tecnica di imaging permette di identificare la morfologia delle cellule e mappare le proprietà birifrangenti delle goccioline lipidiche. Siamo così riusciti a distinguere le CTC dai leucociti in pochi secondi, con un’affidabilità vicina al 100%”. Questo approccio 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.