sabato 25 Maggio 2024

Cellule tumorali circolanti, un fascio di luce per individuarle

Uno studio nato dalla collaborazione tra gli istituti Ieos e Isasi del Cnr, ha portato allo sviluppo di un sistema diagnostico per immagini che consente di identificare le cellule tumorali nel sangue attraverso il metabolismo del glucosio

Un gruppo di ricercatori del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) ha 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). 

I ricercatori coinvolti nella ricerca, pubblicata sulla rivista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, fanno parte dell’Istituto di endocrinologia e oncologia sperimentale “G. Salvatore” (Cnr-Ieos) e dell’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti (Cnr-Isasi) di Napoli.

Cellule tumorali circolanti, ecco cosa sono 

Le cellule tumorali circolanti (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. Abbiamo utilizzato la microscopia Raman per studiare l’assorbimento delle molecole di glucosio da parte delle cellule tumorali 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»,  spiega Alberto Luini, ricercatore associato del Cnr-Ieos.

«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. Questo ci fornisce un parametro affidabile per distinguere le cellule tumorali da quelle del sangue», illustra Anna Chiara De Luca, ricercatrice del Cnr-Ieos.

Come individuare le cellule tumorali

«Per individuare le goccioline lipidiche con tempistiche simili a quelle di uno screening rapido, 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 per cento», rivela Maria Antonietta Ferrara, ricercatrice del Cnr-Isasi.

cellule tumorali circolanti, le ricercatrici del Cnr che hanno effettuato lo studio
Le ricercatrici Maria Mangini (Cnr-Ieos) e Maria Antonietta Ferrara (Cnr-Isasi), prime autrici dell’articolo sulle cellule tumorali circolanti nel sangue

Gli sviluppi della ricerca

«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», afferma Giuseppe Coppola ricercatore del Cnr-Isasi.

Il rilevamento e la quantificazione delle cellule tumorali attraverso questo sistema combinato, realizzato grazie al sostegno di Fondazione Airc per la ricerca sul cancro e della Regione Campania, dopo la validazione in successivi studi preclinici e clinici, potrà essere utilizzato per lo screening, la diagnosi, la selezione della terapia e il monitoraggio della progressione delle patologie tumorali e delle eventuali recidive.

 

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Articolo aggiornato in data 2 Marzo 2023
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