Un semplice test della saliva potrebbe aiutare a diagnosticare diversi tipi di cancro in…
Un esame della saliva o del sangue alla ricerca di cambiamenti nella struttura delle molecole di zucchero potrebbe, in futuro, aiutare a diagnosticare precocemente diverse forme di cancro. Credito immagine: Guido Mieth/Getty Images.
  • Si prevede che il numero globale di casi di cancro raggiungerà i 28,4 milioni entro il 2040.
  • Per la maggior parte dei tumori, la diagnosi precoce e il trattamento possono fornire risultati migliori.
  • I ricercatori dell’Università di Göteborg in Svezia hanno scoperto che i cambiamenti strutturali nelle molecole di zucchero che si verificano nelle cellule tumorali possono aiutare a identificare tipi specifici di cancro.
  • Gli scienziati ritengono che questa ricerca potrebbe eventualmente essere utilizzata per sviluppare un test del sangue o della saliva per rilevare il cancro.

Nel 2020, circa 19,3 milioni di nuovi casi di cancro sono stati diagnosticati in tutto il mondo e si prevede che tale cifra raggiungerà i 28,4 milioni di casi entro il 2040.

Sebbene attualmente non esistano cure per alcun tipo di cancro, per la maggior parte dei tumori quanto prima viene individuato e trattato, migliore sarà il risultato. Per questo motivo, gli scienziati esplorano costantemente nuovi modi per identificare rapidamente il cancro.

Contribuendo a questo sforzo, un team di ricercatori dell’Università di Göteborg in Svezia, ha recentemente scoperto che i cambiamenti strutturali nelle molecole di zucchero chiamati glicani che si verificano nelle cellule tumorali possono aiutare a identificare tipi specifici di cancro.

Gli scienziati credono che con l’aiuto di intelligenza artificiale (AI), questa ricerca potrebbe eventualmente essere utilizzata per sviluppare un test del sangue o della saliva per rilevare il cancro.

Questo studio è stato recentemente pubblicato sulla rivista Metodi di report delle celle.

Cosa sono i glicani?

Secondo il dottor Daniel Bojar, docente associato di bioinformatica presso l’Università di Göteborg e autore principale di questo studio, i glicani sono molecole di zucchero complesse che sono attaccate alle proteine ​​e ai grassi nel nostro corpo.

“Sono catene intricate di diverse unità di zucchero collegate tra loro in vari modi”, ha spiegato il dottor Bojar Notizie mediche oggi. “Se queste connessioni vengono modificate, la funzione del glicano cambia. Nel cancro, diversi processi possono modificare i glicani”.

“Le mutazioni nel tumore possono cambiare le proteine ​​che costruiscono queste catene di zuccheri, portando a glicani alterati”, ha continuato. “Inoltre, anche l’infiammazione e varie altre condizioni sistemiche che possono accompagnare un tumore hanno un impatto noto sulla produzione delle strutture glicaniche”.

Mentre gli scienziati sanno che i glicani vengono sistematicamente modificati nel cancro, aiutando il tumore nel suo sviluppo, il dottor Bojar ha affermato che la maggior parte di questa conoscenza non è basata su un’analisi statistica rigorosa, rispetto agli standard in altri campi scientifici.

«Eravamo convinti che avremmo potuto ottenere maggiori informazioni da queste molecole con metodi di nuova concezione», ha continuato. “Essendo il tipo di molecola più ricca di informazioni nel nostro corpo, è una proposta naturale per uno scienziato dei dati utilizzare queste informazioni per le previsioni”.

“Inoltre, i glicani sono presenti sulle proteine ​​e sulle particelle secrete dal tumore e possono quindi essere trovati in luoghi convenienti come la saliva o il sangue, il che ci consente di monitorare a distanza il tumore senza dover eseguire una vera biopsia”, ha aggiunto il dottor Bojar.

Metodo di rilevamento del cancro basato sull’intelligenza artificiale

Per questo studio, il dottor Bojar e il suo team hanno analizzato i dati sui tumori e sui tessuti sani di circa 220 persone con tumori diagnosticati, concentrandosi su tumori gastrici, cutanei, epatici, della prostata, del colon-retto e delle ovaie.

“La nostra principale preoccupazione qui era selezionare i tipi di cancro per i quali erano disponibili dati sui glicani di alta qualità in modo che i nostri risultati fossero più affidabili”, ha detto quando gli è stato chiesto perché hanno deciso di concentrarsi su quei tipi di cancro.

Utilizzando un nuovo metodo di studio delle sottostrutture del glicano utilizzando l’intelligenza artificiale, gli scienziati sono stati in grado di identificare le differenze nella sottostruttura del glicano a seconda del tipo di cancro.

“I glicani sono strutturalmente molto complessi, molto più delle proteine ​​o del DNA, e sono meglio compresi con metodi analitici avanzati come l’intelligenza artificiale”, ha spiegato il dott. Bojar. “Inoltre, il modo in cui i glicani vengono attualmente misurati – via spettrometria di massa — in genere porta a dati molto eterogenei, compresi punti dati mancanti a causa della mancanza di sensibilità. Ciò ha davvero impedito al settore di effettuare valutazioni solide da questo tipo di dati in molti casi”.

“Metodi come l’intelligenza artificiale ci consentono di migliorare la qualità dei dati, come abbiamo mostrato nel documento che descrive questo metodo, e questo ci consente di identificare queste sottostrutture rilevanti con un elevato significato statistico”.

– Dott. Daniel Bojar

Potenziale per il rilevamento del cancro in stadio iniziale

Anche se questo studio si è concentrato su tipi specifici di cancro, il dottor Bojar ha affermato che non c’è motivo di pensare che questo test non si possa tradurre in altri tipi di cancro.

“Soprattutto i glicani che troviamo presenti nella maggior parte o in tutti i tipi di cancro che abbiamo analizzato dovrebbero essere presenti anche in altri tipi di cancro”, ha aggiunto.

Il dottor Bojar ha anche affermato che un test del sangue o della saliva sviluppato attraverso questa ricerca potrebbe eventualmente portare a un rilevamento più rapido del cancro nelle sue fasi iniziali, anche se sarebbero necessarie ulteriori ricerche per stabilire in modo definitivo.

“Un altro vantaggio di questa tecnica è che il cancro può essere monitorato, poiché campioni come la saliva o il sangue sono minimamente invasivi, rispetto ad esempio alle biopsie”, ha continuato. “Ciò potrebbe estendersi anche al monitoraggio della ricomparsa di un tumore trattato, che potrebbe essere effettuato rapidamente utilizzando il metodo che presentiamo”.

Per i prossimi passi di questa ricerca, il dottor Bojar ha affermato che intendono raccogliere più dati sul cancro, in particolare da campioni di saliva di pazienti affetti da cancro ai polmoni, per estendere e migliorare i loro risultati.

“Parallelamente, prevediamo di utilizzare i marcatori tumorali universali e specifici che abbiamo identificato finora e di sviluppare test per essi, utilizzando proteine ​​specifiche che legano i glicani che consentono una misurazione rapida e affidabile dello stato del paziente”, ha continuato. “Sarebbe quindi anche molto più economico della spettrometria di massa ed è possibile solo perché ora sappiamo cosa stiamo cercando”.

“Anche se è difficile stabilire quando un test del genere sarà comunemente disponibile per i pazienti, stiamo pianificando di convalidare questi test su campioni clinici di pazienti entro i prossimi quattro o cinque anni”, ha aggiunto.

Aprire un nuovo terreno per i test sul cancro

MNT ha anche parlato di questo studio con il dottor Richard Reitherman, radiologo certificato e direttore medico dell’imaging del seno presso il MemorialCareBreast Center dell’Orange Coast Medical Center di Fountain Valley, California. Il dottor Reitherman non è stato coinvolto in questa ricerca.

“Quando vengono rilevati i tumori, vengono rilevati con molteplici mezzi”, ha spiegato il dottor Reitherman. “Il sangue solitamente trasporta i soliti componenti: globuli rossi, piastrine, proteine, [and] globuli bianchi, ma trasporta anche DNA, RNA, proteine, glicoproteineglicani, [and] lipidi che non sono normali, e quindi provano a riconoscerli. Vengono eliminati dalle cellule tumorali in altre parti del corpo perché il flusso sanguigno sembra andare ovunque.

“È un po’ come cercare l’oro”, ha osservato. “Il fiume scorre giù, ma devi mettere il piatto lì dentro con il suo setaccio adatto, e deve essere della giusta dimensione e nel posto giusto nel fiume, altrimenti non troverai mai le pepite d’oro. E una volta individuate le pepite d’oro, è possibile iniziare a sviluppare strategie terapeutiche per un particolare cancro in qualunque stadio si trovi, quindi questo è davvero entusiasmante”.

Il dottor Reitherman ha anche affermato di essere molto entusiasta dell’uso dell’intelligenza artificiale in questo studio.

“L’intelligenza artificiale sta diventando sempre più essenziale nell’analisi dei metadati, e di questo si tratta”, ci ha detto. “Questi studi generano così tanti punti dati e parametri di ciò che stanno misurando, che si tratti di glicani o proteine, DNA, [and] RNA nel sangue o nella saliva, che non possiamo più fare affidamento su piccoli fogli di calcolo dove le persone intelligenti possono guardare e dire, oh, questo significa questo, e questo significa quello”.