Il cancro provoca mutazioni nel DNA cellulare. Rilevarli nel sangue dei pazienti rende possibile prescrivere i trattamenti antitumorali più appropriati ed efficaci. Tuttavia, il loro rilevamento è possibile solo in centri specializzati, il che richiede tempo e denaro. Per rimediare a questo, gli scienziati dell’Università di Friburgo hanno sviluppato nanosensori che consentono il rilevamento più economico e rapido di queste mutazioni. 

L’alterazione del DNA cellulare è un passo essenziale nella comparsa e nella progressione del cancro. Una biopsia liquida può rilevare queste mutazioni nel sangue e nei tessuti e fornire informazioni sul tipo di cancro, sul suo grado di malignità e, soprattutto, sulla sua sensibilità o resistenza a specifici farmaci antitumorali. Queste analisi richiedono attrezzature specifiche e personale specializzato, possono essere effettuate solo in centri specializzati, il che spiega perché sono costose e richiedono molto tempo.

Una soluzione rapida ed economica
Per risolvere questo problema, Samet Kocabey, ricercatore dell’Università di Friburgo nel team del professor Curzio Rüegg, ha progettato nanosensori in grado di rilevare mutazioni nel codice genetico a concentrazioni molto basse. “Questi sensori generano quindi un segnale fluorescente che può essere facilmente elaborato da un citometro a flusso, uno strumento presente nella maggior parte degli ospedali e laboratori diagnostici”, spiega Samet Kocabey, “l’analisi richiede poco lavoro pratico e può essere eseguita in un giorno, rispetto ai 3-5 giorni dei metodi attuali e a un costo inferiore!”  

Questo progetto è stato sostenuto dal Centro Nazionale delle Ricerche (PNR/NCCR) Bio-Inspired Materials coordinato dall’Università di Friburgo. Allo studio hanno contribuito anche Sarah Cattin, responsabile della struttura di analisi cellulare, e Isabelle Gray, stagista del PNR.

Verso una nuova generazione di biosensori
Questi risultati sono importanti per tre ragioni. 

In primo luogo, semplificano il rilevamento del DNA/RNA mutato, rendendolo accessibile a un numero maggiore di laboratori senza la necessità di attrezzature costose o centri specializzati. 

Successivamente, va notato che questi sensori possono essere utilizzati anche per rilevare l’RNA non mutato, il che amplia la loro applicazione alla ricerca biomedica molecolare. 

In definitiva, potrebbero aprire la strada allo sviluppo di test clinici rapidi, semplici ed economici per il rilevamento di mutazioni tumorali su tessuti tumorali e campioni di sangue in più ospedali e laboratori diagnostici, di cui beneficeranno naturalmente un numero maggiore di pazienti. 

Questa scoperta, recentemente pubblicata sulla rivista scientifica Biosensors and Bioelectronics,  è stata anche oggetto di un brevetto e posiziona l’Università di Friburgo nel campo delle tecnologie medico-diagnostiche.

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Kocabey, S.; Cattin, S.; Grigio, I.; Rüegg, C. Rilevazione ultrasensibile di acidi nucleici e mutazioni associati al cancro mediante amplificazione del segnale basata sulla reazione di scambio di primer e citometria a flusso. Biosensori e bioelettronica 2025 , 267, 116839. DOI:  https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116839