Diagnosticare l'ictus in dieci minuti con una goccia di sangue?


    I minuti sono vitali quando si tratta di ictus, ma attualmente per ottenere una diagnosi conclusiva sono necessarie fino a tre ore, oltre al lavoro del personale specializzato di laboratorio. Gli scienziati sono ora riusciti a sviluppare un dispositivo che consente di diagnosticare l’ictus in meno di 10 minuti attraverso una piccola goccia di sangue.

    Avendo dimostrato la prova di principio, la tecnologia alla fine potrebbe essere estesa e utilizzata nei dispositivi di analisi point-of-care per diagnosticare altre condizioni negli esseri umani e negli animali, tra cui le lesioni cerebrali traumatiche (commozione cerebrale), alcune forme di demenza e anche alcuni tipi di cancro e malattie cardiache, sostengono i ricercatori.

    Goccia di sangue. CC BY 2.0 - Credits: Mattia Belletti.Immagine - Goccia di sangue by Mattia Belletti. CC BY 2.0.

    La tecnologia rappresenta l’unione di due grandi obiettivi della diagnostica medica: piccole dimensioni e semplicità. Tale combinazione significa che le analisi potrebbero essere effettuate mentre il paziente è a letto, scrive Roy Cohen ricercatore presso il Baker Institute for Animal Health della Cornell University.

    Il fattore tempo è fondamentale

    «Tre quarti dei pazienti con ictus soffrono di ictus ischemico, un'ostruzione di un vaso sanguigno nel cervello. In questi casi la disponibilità di un buon farmaco non è sufficiente, il tempo infatti è di estrema importanza. Per ottenere un risultato di successo la somministrazione del farmaco deve avvenire entro tre o quattro ore dall'insorgenza dei sintomi» afferma Cohen.

    «Quando qualcuno identifica i sintomi e riesce ad andare al pronto soccorso dell’ospedale, non ha molto tempo per ottenere tutti i benefici del farmaco» aggiunge Cohen.

    Secondo il ricercatore migliorare la velocità della diagnosi potrebbe salvare molte persone che subiscono gli effetti persistenti dell’ictus ischemico.

    Come funziona la tecnologia per il rilevamento dell'ictus

    Per diagnosticare l'ictus, una condizione in cui il flusso di sangue ad una zona del cervello è limitato o addirittura interrotto, la nuova tecnologia un giorno sarà in grado di rilevare diversi biomarcatori trasportati dal sangue, molecole che appaiono nel sangue quando si verifica l’ictus. La tecnologia utilizza degli enzimi attaccati alle nanoparticelle per rilevare le molecole e convertire tale rilevamento in luce.

    Per dimostrare l'efficacia di questo nuovo approccio, i ricercatori si sono concentrati sul biomarcatore NSE (enolasi neurone specifica), una sostanza che si trova in alte concentrazioni nel sangue delle vittime di ictus e di altre condizioni.
    Misurando la quantità di luce prodotta dai vari campioni, i ricercatori possono determinare la concentrazione di NSE nel campione. Ad ogni passo del percorso, il segnale proveniente dall’NSE è amplificato, quindi anche piccolissime quantità emanano una  luce sufficiente al rilevamento.

    L'idea di legare gli enzimi è venuta analizzando gli enzimi legati alle code degli spermatozoi, dice il coautore dello studio Alex Travis, professore associato di biologia riproduttiva. Gli enzimi degli spermatozoi trasformano in maniera efficiente gli zuccheri in energia che serve ad alimentare il flagello permettendo quindi il movimento dello spermatozoo. Il fatto che gli enzimi siano attaccati alla coda dello spermatozoo (invece di essere disciolti in una soluzione e galleggiare attorno alla coda) consente agli enzimi di passare in modo efficiente il substrato lungo da punto a punto e ottenere la massima resa da una molecola di zucchero con il minimo dispendio di risorse, sostiene Travis.

    I risultati sono stati pubblicati sulla rivista PLOS ONE.

    Potenziali sviluppi

    I ricercatori hanno intenzione di avviare una collaborazione con una società privata per sviluppare la tecnica di rilevamento. L'obiettivo è di rendere disponibile la tecnica per l'uso negli ospedali. Travis sostiene di poter espandere il sistema per diagnosticare altre condizioni.

    «Questo sistema potrebbe essere adattato per rilevare i biomarcatori multipli. Questo è il punto di forza della tecnica. Si potrebbe montare una scheda microfluidica basata su questa tecnologia che potrebbe rilevare 10 biomarcatori nei diversi pozzetti, la lettura sarebbe la stessa per ognuno di essi: la luce» scrive Travis.

    Utilizzando lo stesso sistema di rilevazione per differenti biomarcatori multipli permetterebbe la realizzazione di un sistema semplice e dalle dimensioni molto contenute.

    Per ora Cohen sostiene che il gruppo di ricerca sta utilizzando il sistema per rilevare le lesioni cerebrali traumatiche tra gli atleti delle arti marziali miste.

    I primi risultati sembrano essere promettenti e il ricercatore spera di poter fornire presto un resoconto.

    Il lavoro di ricerca è stato finanziato daI New York State Centers for Advanced Technology, la State University of New York Health Research Foundation e i National Institutes of Health Pioneer Award and a postdoctoral fellowship.



    Newsletter

    Resta informato con le nostre notizie periodicamente

    Cliccando sul pulsante iscriviti acconsenti al trattamento dei tuoi dati. La tua email non verrà MAI ceduta a nessuno!