La diagnosi di tumore alla prostata grazie a un “naso elettronico”

Un corretto approccio al tumore alla prostata richiede tempestività nella diagnosi. Oggi, nella maggior parte dei casi, di fronte a un sospetto legato alla sintomatologia urinaria, il primo passo è rappresentato dal consulto con il medico di medicina generale, che può suggerire la visita urologica.

Lo specialista esegue un'esplorazione rettale digitale, che consente di riscontrare anomalie e suggerisce, se non già richiesto dal medico di medicina generale, il dosaggio dell’antigeneprostatico specifico (Psa), proteina secreta dalla prostata il cui livello tende ad aumentare con l’età, in presenza di un’infezione urinaria, nel caso di ipertrofia prostatica benigna, o di tumore della prostata.

Come avviene la biopsia tradizionale

Di fronte a una positività all'esame obiettivo, magari supportata da una positività del Psa (quest'ultima da valutare attentamente, vista la sua non specificità per il carcinoma prostatico), si può procedere con esami di secondo livello, come l'ecografia prostatica transrettale.

La conferma del sospetto di tumore prostatico avviene tramite biopsia: nel corso dell’ecografia per via transrettale o transperineale, vengono prelevati dalla ghiandola, e quindi analizzati, campioni di cellule. Si tratta di un esame invasivo, eseguito in anestesia locale.

I composti organici volatili nelle urine

Negli ultimi tempi, ha fatto parlare di sé uno studio che sembra aprire una nuova possibile alternativa non invasiva alla biopsia tradizionale: una ricerca pubblicata dall'International Journal of Urology descrive un device, una sorta di "naso" elettronico, realizzato imitando quello dei cani molecolari in dotazione alle forze di polizia, in grado di identificare la presenza della neoplasia a partire da un campione di urina, attraverso il riconoscimento di specifici composti organici volatili.

Prendere spunto dai cani molecolari

Lo sviluppo di tale sensore elettronico prende le mosse dai risultati di due precedenti studi, pubblicati nel 2015 e nel 2016 a firma degli stessi autori, che dimostravano come il carcinoma prostatico sia in grado di produrre, all'interno delle urine, composti organici volatili che cani addestrati sono in grado di riconoscere con grande accuratezza (circa il 98%).

Dagli studi era emerso come questi composti siano specifici del tumore prostatico e che il loro riconoscimento è indipendente dalle caratteristiche cliniche e patologiche del tumore e dai livelli di Psa. Inoltre, i cani erano stati in grado di identificare pazienti con carcinoma prostatico anche con livelli di Psa non rilevabili e in corso di terapia di deprivazione androgenica.

L'efficacia del prototipo

Il progetto nasce dalla necessità di replicare tale metodologia, impiegando un device utilizzabile nella pratica clinica, dal momento che i cani non possono essere riconosciuti a tale scopo dalla Food and Drug Administration (Fda).

I risultati preliminari appaiono incoraggianti: il sistema identifica correttamente la presenza del tumore in pazienti malati nell’85,2% dei casi e risulta correttamente negativo nei pazienti sani nel 79,1% dei casi.

Inoltre, l’accuratezza globale (ovvero la diagnosi di positività nei positivi e di negatività nei negativi) è risultata pari all'82,1%: numeri ancor più interessanti se paragonati a quelli della biopsia tradizionale che, oltre a essere invasiva, ha un tasso di falsi negativi piuttosto elevato nei tumori in fase precoce. In generale, il suo tasso di rilevamento del tumore raggiunge al massimo il 48,5%.

L'impianto dello studio clinico

Lo studio è stato condotto da marzo 2020 a marzo 2021, grazie a una collaborazione tra l'Istituto Clinico Humanitas di Rozzano (Milano), l’Humanitas Mater Domini di Castellanza (Varese) e il Politecnico di Milano.

Ha coinvolto 174 soggetti, divisi in due gruppi: 88 pazienti con tumore alla prostata di diverso grado e stadio di progressione, confermato dall’esame istologico positivo, e 86 persone del gruppo di controllo, composto da soggetti femminili o da uomini di diversa età senza familiarità alla patologia e con visita ed esami negativi.

Per ogni persona è stato raccolto un campione di urina che è stato analizzato presso i laboratori del Dipartimento di Chimica dei Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano, il cui gruppo di ricerca ha anche curato la realizzazione del prototipo dello strumento.

Training e sviluppi futuri

Come i cani molecolari, anche il naso elettronico ha attraversato una fase di training, condotta su circa 530 persone. Ciò ha permesso di affinare i parametri di analisi e di insegnare al device a distinguere i campioni di urina appartenenti a persone sane da quelli di pazienti con tumore della prostata.

Naturalmente, per far sì che il naso elettronico possa effettivamente essere utilizzato come strumento nella pratica clinica serviranno nuovi studi con campioni più numerosi e con il coinvolgimento di istituti clinici internazionali.

Il cancro alla prostata, Aimac

Taverna G et al, "Accuracy of a new electronic nose for prostate cancer diagnosis in urine samples".
Int J Urol. 2022 Aug;29(8):890-896. doi: 10.1111/iju.14912. Epub 2022 May 9. PMID: 35534435;
PMCID: PMC9543199. www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9543199/

Taverna G et al, "Olfactory system of highly trained dogs detects prostate cancer in urine samples".
J Urol. 2015 Apr;193(4):1382-7. doi: 10.1016/j.juro.2014.09.099. Epub 2014 Sep 28.
PMID: 25264338. www.auajournals.org/doi/10.1016/j.juro.2014.09.099

Tumore alla prostata: diagnosi tramite "naso elettronico", Politecnico di Milano, www.polimi.it/in-evidenza/dettaglio-news/home/tumore-alla-prostata-diagnosi-tramite-naso-elettronico

Tumore della prostata: sempre più vicina la diagnosi con il “naso elettronico”, Humanitas Mater

Domini, www.materdomini.it/news/tumore-della-prostata-sempre-piu-vicina-la-diagnosi-con-il-naso-elettronico/

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