Dispositivo per controllare la chemioterapia mirata


Dispositivo per controllare la chemioterapia mirata

Dispositivo per verificare se la chemioterapia mirata funziona. L'intelligenza artificiale e i biosensori possono rilevare rapidamente se le cellule tumorali vive rimangono dopo il trattamento.

I ricercatori della Rutgers University hanno creato un dispositivo in grado di determinare se i farmaci chemioterapici mirati funzionano su singoli pazienti con cancro.

Secondo uno studio sulla rivista Microsystems & Nanoengineering, (1) il dispositivo portatile, che utilizza intelligenza artificiale e biosensori, ha una precisione fino al 95,9 percento nel conteggio delle cellule tumorali vive quando passano attraverso gli elettrodi.

Il dottor Mehdi Javanmard, (2) autore senior e assistente professore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica presso la School of Engineering della Rutgers University-New Brunswick, dichiara: “abbiamo costruito una piattaforma portatile in grado di prevedere se i pazienti risponderanno positivamente alla terapia del cancro mirata. La nostra tecnologia combina intelligenza artificiale e sofisticati biosensori che gestiscono minuscole quantità di liquidi per vedere se le cellule tumorali sono sensibili o resistenti ai farmaci chemioterapici. Prevediamo di utilizzare questo nuovo dispositivo come strumento diagnostico point-of-care per valutare la risposta del paziente e la personalizzazione delle terapie.”

Il dispositivo fornisce risultati immediati e consentirà interventi più personalizzati per i pazienti, nonché una migliore gestione e rilevazione della malattia. Può analizzare rapidamente le cellule senza doverle macchiare, consentendo ulteriori analisi molecolari e risultati istantanei. Gli attuali dispositivi si basano sulla colorazione, limitando la caratterizzazione delle cellule.

Il trattamento dei malati di cancro richiede spesso farmaci che possono uccidere le cellule tumorali, ma la chemioterapia distrugge sia le cellule tumorali sia le cellule sane, causando effetti collaterali come perdita di capelli e problemi gastrointestinali.

Il dottor Joseph R. Bertino, (3) co-autore, ricercatore residente presso il Rutgers Cancer Institute del New Jersey e professore presso la Rutgers Robert Wood Johnson Medical School, e il suo team hanno precedentemente sviluppato un approccio terapeutico mirato alle cellule tumorali, come quelle nel linfoma diffuso a cellule B, mieloma multiplo e carcinomi epiteliali. Lega un farmaco chemioterapico a un anticorpo, quindi solo le cellule tumorali vengono prese di mira e riduce al minimo l'interazione con cellule sane. I pazienti rispondono positivamente a questa terapia se le loro cellule tumorali generano una proteina chiamata matriptase. Molti pazienti ne traggono beneficio se si tiene anche conto che gli effetti collaterali della chemioterapia standard sono ridotti al minimo.

“Nuove tecnologie come questa possono davvero avere un impatto positivo sullo standard di cura e comportare risparmi sui costi sia per gli operatori sanitari che per i pazienti”, ha affermato il dottor Joseph R. Bertino.

Il team della Rutgers University ha testato il suo nuovo dispositivo utilizzando campioni di cellule tumorali trattati con diverse concentrazioni di un farmaco antitumorale mirato. Il dispositivo rileva se una cellula è viva in base allo spostamento delle sue proprietà elettriche mentre passa attraverso un piccolo foro fluido. Il prossimo passo è eseguire test su campioni di tumore da pazienti. I ricercatori sperano che il dispositivo verrà eventualmente utilizzato per testare le terapie del cancro su campioni di tumori dei pazienti prima della somministrazione del trattamento.

L'autore principale era Karan Ahuja, che ha conseguito un master in Rutgers. Co-autori includono Gulam M. Rather, postdoc presso il Rutgers Cancer Institute del New Jersey, e gli studenti di dottorato in ingegneria Zhongtian Lin, Jianye Sui, Pengfei Xie e Tuan Le.

Riferimenti:

(1) Toward point-of-care assessment of patient response: a portable tool for rapidly assessing cancer drug efficacy using multifrequency impedance cytometry and supervised machine learning

(2) Mehdi Javanmard

(3) Joseph R. Bertino

Descrizione foto: questa immagine mostra sei dispositivi con biosensori per rilevare se una cellula cancerosa è viva quando passa attraverso un piccolo foro per i liquidi. I dispositivi si adattano su un pezzo di vetro largo circa 8 centimetri. - Credit: Zhongtian Lin.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Cancer Device Created at Rutgers to See if Targeted Chemotherapy is Working

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