Test sul fiato per scoprire i tumori: così si farà la diagnosi con il respiro

Uno screening in grado di diagnosticare un tumore o altre malattie gravi come il diabete o la fibrosi cistica che funziona semplicemente soffiando in un tubo, simile a quello dell'alcol test e con risposte in pochi minuti. Questo è l'ambizioso obiettivo della ricerca che sta portando avanti il Laboratorio PolySense del Dipartimento Interateneo di Fisica dell'Università Aldo Moro di Bari e del Politecnico di Bari che stanno già mettendo a punto un prototipo che sfrutta la migliore sensoristica oltre all'impiego dell'Intelligenza artificiale che sarà cruciale per identificare la presenza di indicatori capaci di segnalare la presenza di una specifica patologia.

Il team dei ricercatori che sta lavorando al protitopo del sensore

Il laboratorio PolySense, diretto dal fisico Vincenzo Spagnolo, è un'eccellenza internazionale nella sensoristica e un hub mondiale nella progettazione di un sensore basato su spettroscopia ottica compatto, portatile e potenzialmente utilizzabile anche da personale non qualificato, che, attraverso l'analisi del respiro, monitorerà la presenza ricorrente di certe combinazioni di composti organici volatili (i cosiddetti Vocs) al fine di diagnosticare la presenza di diverse patologie e tumori, dando una risposta in pochi minuti.

Entro un anno, questa l'ambizione dei ricercatori dei laboratori PolySense che stanno lavorando senza sosta al progetto, sarà disponibile un prototipo di questo sensore che potrà essere testato in ospedale e potrebbe in un prossimo futuro essere immesso in commercio, rendendo dunque possibile fare screening di massa con un semplice soffio. «Il Dipartimento Interateneo di Fisica dell'Università di Bari si conferma ancora una volta un luogo di sapere all'avanguardia - commenta il direttore del Dipartimento, Roberto Bellotti - che stimola le nuove scoperte scientifiche, il proliferare di idee e dà impulso al Sud Italia per affermarsi come eccellenza non solo nel nostro Paese ma anche a livello internazionale.

Rispetto ai sensori di analisi del respiro già oggi disponibili, il nuovo macchinario fornirà i risultati molto più rapidamente (con risultati disponibili in 5 minuti invece delle tipiche 1-2 ore attuali); lo screening potrà essere svolto ovunque e non necessariamente in laboratorio (quindi ad esempio nei gazebo delle farmacie allestiti per i tamponi Covid; sui camioncini ambulanti delle Asl durante le campagne di prevenzione); e potrà essere fatto anche da personale non qualificato. Grazie all'intelligenza artificiale, dopo che il paziente avrà soffiato in un tubo (esattamente come avviene per l'alcol test) la macchina sarà in grado di captare l'eventuale presenza di determinati pattern di molecole catalogati come indicatori della presenza di patologie e misurare nel respiro la concentrazione dei “Vocs” correlati. Potrà essere utilizzato un sistema di risposta semplice tipo semaforo che indicherà o meno la necessità di approfondimenti diagnostici di secondo livello.

Nel respiro si trovano “Vocs” endogeni, prodotti cioè da processi metabolici che si originano in organi e tessuti presenti nella varie parti del corpo. Indipendentemente da dove vengono prodotti, attraverso il sangue e la circolazione cardiovascolare questi raggiungono i polmoni e sono quindi espirati. Lo studio e il monitoraggio di questi “Vocs” nel respiro umano rappresenta un nuovo campo della biomedicina chiamato breathomica che analizza, quindi, la composizione molecolare del respiro e le sue modificazioni indotte dalle presenza di malattie. Il nuovo sensore allo studio del Dipartimento di Fisica di Bari sarà uno strumento, rapido ed in grado di permettere screening di massa, per tramutare in realtà questi studi.