Il test per rilevare il cancro al pancreas: efficace, economico, veloce

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Il lampo di un apparecchio fisso e la capigliatura a metà tra i baronetti di Abbey Road e un Justin Bieber: questo il ritrattto di Jack Andraka, 15enne del Maryland che ha vinto il premio di 75.000$ all’Intel International Science ed Engineering Fair. I suoi compagni di liceo lo immaginano al lavoro nei sotterranei bui e fumosi di un castello alla Frankenstein, ma in realtà, Andraka ha creato il suo potenzialmente rivoluzionario strumento diagnostico per il cancro pancreatico alla vicina Università John Hopkins.

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Il tumore al pancreas è uno dei tumori più letali, con un tasso di sopravvivenza a cinque anni del 6 per cento. Circa 40.000 persone muoiono di esso ogni anno. La diagnosi può essere devastante, perché spesso viene eseuita in ritardo, dopo che il cancro si è diffuso. A differenza della mammella o del colon, il pancreas è immerso nel profondo della cavità del corpo e l’indagine ecografica o per immagini è scomoda e difficile, e non non c’è nessun sintomo precoce o nodulo che possa allarmare il paziente.  Ma come il cancro prende piede, il corpo rilascia un inequivocabile segnale di soccorso: una sovrabbondanza di una proteina chiamata mesotelina. Il problema è che gli scienziati non hanno ancora sviluppato un modo infallibile per cercare questa molecole di allarme nel corso di uno standard esame fisico o esame del sangue.

Questo è esattamente ciò che potrebbe aver inventato Andraka: una piccola sonda che utilizza solo un sesto di una goccia di sangue, che sembra essere molto più accurata rispetto agli approcci esistenti e richiede solo cinque minuti per conoscere l’esito. È ancora preliminare, ma le aziende farmaceutiche sono interessate.
Com’è nata l’idea di questo test nella mente del giovane scienziato?
L’anno scorso, un amico di  famiglia  era morto di cancro al pancreas, e Andraka ha letto molta letteratura scientifica riguardo questa terribile la malattia. Al tempo stesso, lui e suo padre, Steve, un ingegnere civile, stavano usando nanotubi di carbonio per schermare dei composti in acqua nella baia di Chesapeake. Andraka francamente era diventato un po ‘ ossessionato dai nanotubi, che  ad occhio nudo appaiono come piccoli mucchietti di polvere nera, ma sono davvero minuscoli cilindri di circa 1/50.000 del diametro di un capello umano che possono formare reti microscopiche. Andraka spiega “hanno queste proprietà stupefacenti: sono più forti dell’acciaio e conducono elettricità meglio del rame”. 
In quegli stessi giorni, durante la lezione di Biologia al liceo (perchè Jack Andraka, ricordiamo, è un liceale) il professore teneva una lezione su anticorpi che si legano a particolari proteine nel sangue. Improvvisamente, le due idee si sono scontrate nella  mente del 15enne.
Cosa succede se costruisco una rete di nanotubi con anticorpi specifici per la mesotelina, e poi introduco una goccia di sangue di un paziente di cancro al pancreas?
Gli anticorpi si  legano alla mesotelina e aumentano di dimensioni.
Queste molecole rafforzate allontanano i nanotubi, cambiando le proprietà elettriche della rete: più è presente  la mesotelina, più anticorpi legano l’antigene, più aumentano di dimensioni e più debole diventa il segnale elettrico.
Altri scienziati avevano progettato test diagnostici simili per il cancro al seno, in Delaware nel 2008 e il tumore della prostata, nella Corea del Sud nel 2009, ma nessuno aveva affrontato il cancro al pancreas. Quel che si dice…unire i puntini.
Andraka ha scritto un protocollo sperimentale e l’ha mandato via e-mail a 200 ricercatori. Di questi, ha risposto solamente Anirban Maitra, un patologo della John Hopkins, ricercatore del cancro pancreatico. Andraka ha quindi lavorato per 7 mesi tutti i pomeriggi doposcuola con il suo mentore, combattendo con l’inadeguatezza delle sue limitate conoscenze in campo medico, ma trovando anche  soluzioni eleganti. Ha deciso infatti di usare, per le sue strisce reattive, semplice carta da filtro, che è abbastanza assorbente per imbibire i nanotubi  e poco costosa. Per misurare il cambiamento elettrico in un campione, ha comprato un ohmmetro da 50$ al centro commerciale dietro casa. Con  il padre ha costruito in Plexiglas l’apparato usato per tenere le strisce mentre il test “legge” la corrente. Ed infine, ha rubato un paio di aghi da cucito di sua madre da utilizzare come elettrodi.

Una domenica di dicembre, dopo tanto lavoro, il test ha rilevato mesotelina nei campioni artificiali e poche settimane più tardi ha individuato mesotelina nel sangue di topi recanti il tumore del pancreas umano.

L’appetito di Andraka per scienza e successo non conosce limiti: la sua reazione euforica (è dir poco!) per la vittoria di Intel è rapidamente diventata virale su YouTube. Ma Maitra, il suo mentore, è convinto che l’astina in definitiva debba essere modificata per identificare altre proteine di allarme cancro oltre alla mesotelina ed ha reso chiaro che, anche se tutto andrà bene, il prodotto probabilmente non verrà commercializzato per una decade o giù di lì, che, per un adolescente, è praticamente un’eternità.
Maitra di lui dice “Egli è oltre il suo tempo e la sua età in molti modi. Prendere un’idea e vedere come estrapolare qualcosa di ancora più ampio,  è la differenza tra essere grande ed essere un genio. E chi si presenta con idee come questa a 14 anni? È pazzesco.”

Anche i giornalisti di Forbes  rimasero colpiti quando a luglio scorso Andraka presentò la sua scoperta a New York, sbalordendo il suo pubblico in soli tre minuti con i risultati del suo lavoro, una striscia di carta che utilizza piccoli cambiamenti nella conducibilità per rilevare virus mirati o antigeni – un test più veloce, più economico e più preciso della diagnostica standard di oggi.
Questo il link: TED.com


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