Nuovo chip per il monitoraggio del cancro al seno

Un nuovo dispositivo microfluidico (sopra), sviluppato da scienziati del Università di Toronto, può misurare i livelli di estrogeni in piccolissime campioni di tessuto. Il dispositivo, che verrà utilizzato per monitorare il seno malati di cancro, utilizza la microfluidica digitale, in cui discrete goccioline (colorati con coloranti nella foto) vengono manipolati su una superficie aperta mediante l'applicazione di potenziali elettrici a una serie di elettrodi. Credito: Aaron Wheeler

Un chip microfluidico in grado di rilevare facilmente i livelli di estrogeni nei pazienti con cancro al seno potrebbe offrire ai medici un nuovo modo per monitorare la malattia. Il chip, sviluppato da scienziati dell'Università di Toronto, utilizza segnali elettrici per spostare goccioline di fluidi attorno a un circuito microfluidico e richiede un campione di sangue o tessuto 1.000 volte più piccolo di quello richiesto dai metodi attuali. Se la tecnica diventa ampiamente disponibile, potremmo sostituire le biopsie con punture di spillo, afferma Aaron Wheeler , un ingegnere dell'Università di Toronto che ha sviluppato il dispositivo.

L'ormone estrogeno svolge un ruolo importante in molti tumori al seno, incoraggiando la crescita delle cellule del cancro al seno. Alcuni farmaci come il Tamoxifene bloccano specificamente l'attività degli estrogeni. La capacità di misurare regolarmente gli estrogeni nel tessuto mammario potrebbe fornire ai medici un modo per monitorare l'efficacia dei farmaci antitumorali e potrebbe anche aiutare a valutare il rischio di recidiva o di sviluppare la malattia. Abbiamo solide prove che misurare gli estrogeni all'interno del seno è importante, afferma Noha Mousà , un medico dell'Università di Toronto che ha contribuito a condurre lo studio. Se c'è un alto livello di estrogeni, sappiamo che i farmaci non stanno facendo il loro lavoro e c'è una probabilità di recidiva. Tuttavia, l'estrogeno non viene misurato di routine nei pazienti con cancro al seno perché richiede un campione di tessuto sostanziale acquisito attraverso una biopsia dolorosa e invasiva.

Poiché il nuovo chip preleva campioni così piccoli, il tessuto può ora essere raccolto tramite un ago sottilissimo. Inoltre, il chip può misurare i livelli di estrogeni nel sangue, nella saliva o nei tessuti, eliminando le fasi di preparazione richieste dai metodi esistenti. Questo dispositivo è il primo di cui siamo a conoscenza ad accettare come input tessuto grezzo non processato, che riteniamo consentirà alla fine un'inversione di tendenza molto rapida, afferma Wheeler.

Il dispositivo è ancora considerato sperimentale, ma Wheeler afferma che il suo gruppo sta cercando finanziamenti per costruire un prototipo commerciale della tecnologia. Prevede due versioni, una che verrebbe utilizzata in un laboratorio e un dispositivo point-of-care più piccolo che potrebbe essere utilizzato in uno studio medico, e prevede che una versione commerciale sarà disponibile entro i prossimi cinque anni.

Mousa prevede di utilizzare il chip in uno studio clinico finanziato dalla Canadian Breast Cancer Foundation per misurare i livelli ormonali prima e dopo il trattamento. Credo che questo metodo sarà utile per molte applicazioni nella salute delle donne, dice. Possiamo applicare la stessa tecnica a molti altri ormoni steroidei.

Spera anche di utilizzare la tecnologia per determinare se i livelli di estrogeni nel tessuto mammario di donne sane a rischio di cancro al seno possono aiutare a prevedere il loro rischio. Non siamo stati in grado di farlo nelle donne sane perché richiede un grande campione, dice.

Questo video illustra come l'estrogeno viene estratto da una goccia di sangue umano utilizzando un nuovo chip microfluidico sviluppato presso l'Università di Torotono. I campioni vengono lisati e quindi l'estrogeno viene estratto in un solvente polare (metanolo), mentre le parti indesiderate del campione di sangue vengono estratte in un solvente non polare (isoottano).

Video per gentile concessione del Dr. Aaron Wheeler

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