La sede del rettorato del Politecnico di Milano

Basta un solo campione di urina: poi, per scovare un tumore della prostata - quello più frequentemente diagnosticato fra gli uomini (18,5%) - fa tutto il naso elettronico, senza biopsie. Del progetto se ne parla da una decina d’anni. Da quando cioè una ricerca dell’Istituto Humanitas di Milano, in collaborazione con il Centro Militare Veterinario di Grosseto, rivelò come i cani ben addestrati fossero in grado di riconoscere questa neoplasia annusando l’urina delle persone malate. Oggi, dopo un lungo percorso di ricerca, Humanitas e Politecnico di Milano, copiando l’olfatto dei nostri amici a quattro zampe, hanno messo a punto un prototipo sperimentale, nato nel progetto “Diag-Nose”, che identifica regolarmente la presenza del cancro riconoscendo specifiche molecole volatili contenute nelle urine. Due i grandi vantaggi della metodica: il fatto di non essere invasiva, a differenza della biopsia, oggi l’esame di elezione per rilevare il tumore; e la maggiore accuratezza dell’esito diagnostico. Se infatti la biopsia ha un tasso di falsi negativi piuttosto elevato nei tumori in fase precoce, data la ridotta porzione dell’organo prelevata, il naso elettronico 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». In totale, spiegano in una nota l’ospedale e l’ateneo, «l’accuratezza, ovvero la capacità di fare una diagnosi corretta, sia essa di negatività o positività, è dell’82,1%. Se si considerano solo gli uomini di età superiore ai 45 anni, la fascia di età più interessata dalla malattia, ma anche la più difficile da diagnosticare, l’accuratezza si attesta all’81%».

Insomma, può trattarsi di una svolta per la malattia, che potrebbe essere facilmente rilevata ad uno stadio precoce e, per questo, trattata con più chances di guarigione. Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica International Journal of Urology, è stato sviluppato tra le sedi Humanitas di Rozzano (Milano) e Castellanza (Varese), ed ha coinvolto 174 persone, divise in due gruppi: 88 pazienti con tumore alla prostata, e 86 persone del gruppo definito di “controllo”, composto da soggetti femminili o da uomini di diversa età ma senza familiarità alla patologia e con visita ed esami (tra cui il Psa) negativi. Per ogni persona è stato poi raccolto un campione di urina e analizzato nei laboratori del Dipartimento di Chimica dei materiali e Ingegneria chimica del Politecnico. «La biopsia alla prostata è oggi il gold standard per la diagnosi del cancro di questa ghiandola - afferma il promotore dello studio, Gianluigi Taverna, responsabile dell’unità di Urologia di Humanitas Mater Domini di Castellanza e ricercatore -. Nonostante la maggior precisione che oggi l’esame ha raggiunto grazie all’utilizzo delle immagini di risonanza magnetica nel guidare il prelievo di tessuto, il tasso di rilevamento del tumore raggiunge al massimo il 48,5%. Una percentuale significativamente inferiore rispetto a quella del naso elettronico che, oltre ad un’accuratezza diagnostica maggiore, limiterebbe il disagio e le complicanze per il paziente».

Come detto, il naso elettronico è un prototipo nato dalla riproduzione dell’olfatto canino, realizzato grazie a una serie di sensori in grado di analizzare le sostanze volatili rilasciate nell’aria dai campioni di urina. «Così come avvenuto per i cani, anche il naso elettronico ha attraversato una fase di training, condotta su 530 persone, che ha permesso ad ingegneri e ad altri esperti del Politecnico di Milano, tra loro la professoressa Laura Capelli e la dottoressa Carmen Bax, di affinare i parametri di analisi e di insegnare al device a distinguere i campioni di urina», precisa Fabio Grizzi, ricercatore dell’Irccs Humanitas, dove è anche responsabile del servizio di istologia. Dal canto suo, Laura Capelli definisce il progetto Diag-Nose «un bellissimo esempio dei risultati che si possono ottenere con un team multidisciplinare e affiatato. Oltre ad avere vinto il primo premio “Disruptive Innovation” nella competizione “S2P” promossa da Politecnico, PoliHub e Deloitte nel 2019, oggi il progetto ha ricevuto un importante finanziamento Poc da un fondo di Venture Capital per la validazione della macchina».

Ora ci si aspetta un’applicazione concreta della ricerca: «Perché il naso elettronico possa effettivamente entrare a far parte della pratica clinica quotidiana, saranno necessari ulteriori studi su larga scala. Il prossimo passo è di validarlo coinvolgendo istituti clinici internazionali», concludono Taverna e Grizzi.