Una 'spia' dei tumori a fior di pelle: funziona così il neo artificiale sviluppato grazie alla biologia sintetica nei laboratori del Politecnico federale di Zurigo (Eth) a Basilea. Progettato come strumento di diagnosi precoce, è formato da cellule geneticamente modificate che, impiantate sotto la cute, si scuriscono quando rilevano livelli anomali di calcio nel sangue, segnalando così l'evoluzione della malattia.
Sperimentato su modelli animali, questo sistema di allerta ha dimostrato di funzionare nelle quattro forme di tumore più comuni: colon, polmone, prostata e mammella. I risultati, pubblicati sulla rivista Science Translational Medicine, potrebbero aprire la strada ad una nuova generazione di sensori da impiantare nell'organismo per monitorare molecole spia di altre malattie, come quelle neurodegenerative.
Le premesse sono incoraggianti, anche se ci vorrnno almeno 10 anni perché questa sorta di tatuaggio biotech possa essere usato sull'uomo. "Si tratta di un incredibile passo in avanti", commenta l'oncologo Giuseppe Curigliano, dell'Università di Milano e direttore della Divisione Nuovi Farmaci dell'Istituto Europeo di Oncologia (Ieo).
"Il sistema si basa sull'impianto sotto cute di cellule umane ingegnerizzate che agiscono come un sensore per monitorare il calcio nel sangue. Se i livelli si mantengono troppo alti nel tempo, dando ipercalcemia, nelle cellule si scatena una cascata di segnali che porta alla produzione di un pigmento naturale, la melanina, che va a disegnare il neo".
Questa sorta di tatuaggio "potrà essere di grande aiuto per monitorare il calcio in quel 10-15% dei malati di tumore che sviluppa ipercalcemia", sottolinea Curigliano. "Questo problema, che può mettere a rischio la vita dei pazienti, è provocato dalle metastasi che demoliscono l'osso liberando calcio nel sangue: grazie al tattoo biomedicale potremmo finalmente riconoscerlo e trattarlo prima che compaiano gravi sintomi come aritmie cardiache, insufficienza renale e coma".
Le cellule del neo artificiale producono melanina quando esposte a livelli elevati di calcio (fonte: A. Tastanova et al., Science Translational Medicine 2018)
Per il coordinatore dello studio, Martin Fussenegger, "quando appare il neo la persona che porta l'impianto dovrebbe farsi vedere da un dottore per ulteriori accertamenti", ma senza panico. "Il neo non significa che la persona sta per morire - rassicura l'esperto - ma soltanto che deve fare degli approfondimenti e, se necessario, delle cure". Per le persone più ansiose, che rischiano di fissare ossessivamente la pelle nell'attesa che compaia qualche segno, i ricercatori assicurano che è possibile progettare anche un neo artificiale visibile solo se esposto alla luce rossa.
In questo caso "il controllo regolare potrebbe essere fatto dal medico". In futuro il sistema potrà aiutare a scoprire anche le fluttuazioni di calcio che sono legate a malattie diverse dai tumori, come l'insufficienza renale. Oppure potrà essere riprogettato per rilevare anomalie del sangue associate a malattie neurodegenerative o disordini ormonali.
"Sarebbe fantastico se si riuscisse a ingegnerizzare le cellule in modo da rilasciare al bisogno molecole terapeutiche, invece che melanina", aggiunge Curigliano. Per il momento, però, i ricercatori svizzeri dovranno concentrarsi ancora sul perfezionamento del prototipo, che sembra avere una durata di un solo anno.
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