Negli organismi malati di cancro la crescita incontrollata delle cellule tumorali provoca in molti casi la formazione di sostanze organiche volatili, alcune odorose (perlomeno per i nasi sopraffini). Si tratta di metaboliti derivanti da precisi squilibri chimici che ritroviamo nel sangue, in precisi tessuti o linee cellulari, e che possono fuoriuscire dall’organismo attraverso il respiro, la traspirazione della pelle, il sudore, le feci e l’urina. Questi metaboliti possono diventare importantissimi biomarker, cioè cartelli indicativi della patologia in corso.
Perchè l’utilizzo dei nostri amici a 4 zampe ?
il loro naso contiene anche 50 volte il numero di recettori olfattivi di un essere umano, e la porzione del loro cervello dedicata a processare gli odori può essere anche 40 volte più grande (in proporzione) rispetto alla nostra: tutto ciò consente loro una sensibilità agli odori da 10 mila a 100 mila volte più sofisticata rispetto agli uomini.
La letteratura scientifica in merito parte dalla fine degli anni ’80, dove erano stati registrati casi di cani che mostravano un comportamento anomalo nei confronti di macchiette sulla pelle dei padroni, poi rivelatesi dei melanomi. Dal 2000 in poi gli studi in materia (anche se sempre molto piccoli) sono diventati più approfonditi e si sono allargati anche ad altre forme di tumore nel tentativo, soprattutto, di comprendere se i cani e il loro naso potessero competere con le tecniche (ancora molto limitate) che abbiamo a disposizione per la diagnosi precoce.
LO STUDIO DELL’IEO (Istituto europeo di oncologia)
A Milano, l’IEO sta conducendo uno studio sulla rilevazione di tumori polmonari utilizzando proprio i nostri amici pelosi con la finalità di creare un naso elettronico.
“Nell’area alveolare che espiriamo, si trovano dei composti volatili organici, i ‘Voc’, che sono frutto del metabolismo fisiopatologico alterato dal tumore e ne costituiscono la ‘firma molecolare’”, spiega il chirurgo Roberto Gasparri dell’Ieo, primo autore di uno studio sul naso elettronico: “È un dispositivo olfattivo artificiale, grande come un modem, dotato di otto sensori al quarzo che, analizzando l’aria espirata (in foto), rilevano la presenza o meno dei “Voc” incriminati, con una sensibilità del 90% per i tumori del polmone allo stadio 1″.
Il fiuto degli otto cani “medical detector”, addestrati alla Statale di Milano, consente di selezionare i campioni su cui eseguire le analisi di gascromatografia e spettrografia di massa per associare i “pattern” di molecole al cancro.
L’accuratezza dei cani nel distinguere chi è sano da chi è malato è quasi un mistero, ma, “una volta capito cosa annusino esattamente, sarà possibile costruire dei nasi artificiali perfetti – spiega Gasparri -. Saranno utilizzabili non solo per la diagnosi, ma nei follow up, nei casi di recidiva e per monitorare il trattamento”.
Si prevede che la ricerca restituirà sempre nuovi biomarcatori, la cui specificità permetterà al naso artificiale di distinguere anche le singole patologie. In futuro ogni paziente eseguirà l’analisi dell’esalato e del sangue per individuare, rispettivamente, i ‘Voc’ e i microRna, frammenti che il tumore in via di sviluppo rilascia in circolo.
Il primo prototipo di naso artificiale risale al 2002. All’Ieo, grazie anche al sostegno dell’Airc, è già pronto il naso di seconda generazione a 10 sensori, anche per l’urina. Non tarderà, poi, il momento in cui il dispositivo, come avviene per pressione o glicemia, sarà sulla scrivania di ogni medico di base.
Nonostante questo straordinario potenziale, difficilmente diventerà prassi portare i cani negli ospedali per impiegarli nella diagnostica dei tumori. C’è ancora bisogno di approfondimenti essenziali per la comprensione delle sostanze e dei meccanismi su cui si basa loro riconoscimento olfattivo, innanzitutto, e sarebbe comunque decisamente poco pratico (e molto costoso) dover addestrare e qualificare al “mestiere” tutti questi animali.
Per questo motivo, sono stati selezionati solo pochi esemplari, in Italia e in altre parti del mondo, per poter essere studiati durante i test con lo scopo di creare nasi elettronici sempre più raffinati e precisi e sopratutto universali.
La nostra speranza è quella di vedere validati questi nuovi strumenti il più presto possibile, così da poter scovare il “cattivo” anche quando si cela nell’ombra.
Intanto, un grazie a tutti i pelosi a quattro zampe e ai loro tartufi !
Gaia Pomar
FONTI
Frankie e gli altri super cani da fiuto che scovano i tumori
Il naso elettronico imita i cani e fiuta il tumore al polmone
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