Un nuovo approccio di diagnosi precoce del cancro al colon-retto basato sull’analisi molecolare di biomarcatori circolanti nel sangue periferico.
A realizzarlo, tramite una piattaforma molecolare basata sulla tecnica Surface Plasmon Resonance Imaging (SPRI), è la giovane assegnista di ricerca dell’Università di Catania Noemi Bellassai con la propria tesi di dottorato dal titolo “Surface Plasmon Resonance Imaging biosensors for cancer diagnosis: detection of circulating tumor DNA”.
Una tesi che nei giorni scorsi è stata premiata con la Medaglia “Leonardo Da Vinci”, il riconoscimento promosso dal Miur e gestito dalla Conferenza dei rettori (Crui) finalizzato a valorizzare a livello internazionale le competenze e le capacità del capitale umano dell’alta formazione e della ricerca italiane.
In particolar modo, la tesi di Bellassai è stata premiata come unico elaborato scientifico nell’ambito della Chimica in tutta Italia ed unico riconoscimento attribuito ad un candidato di una Università del Sud-Italia tra i 9 complessivamente assegnati per l’Azione 3 a candidati provenienti da istituzioni accademiche italiane.
Alla base dello studio della ricercatrice etnea – svolta principalmente col gruppo di ricerca del prof. Giuseppe Spoto del dipartimento di Scienze chimiche dell’Università di Catania, all’interno del progetto di ricerca “ULTRAPLACAD” (ULTRAsensitive PLAsmonic devices for early CAncer Diagnosis) – l’utilizzo della biopsia liquida, una nuova metodica non invasiva, altamente sensibile ed economicamente vantaggiosa, per isolare ed individuare frammenti di DNA di origine tumorale ed altre molecole target, quali ad esempio proteine e microRNA e cellule tumorali circolanti nei fluidi biologici (sangue, plasma, siero, urine e saliva), da campioni di pazienti con cancro sospetto o diagnosticato.
«La scoperta di mutazioni genomiche presenti nei biomarcatori tumorali circolanti ha incentivato sempre più lo sviluppo di piattaforme molecolari in grado di analizzare biomolecole d’interesse direttamente nel sangue periferico di pazienti allo stadio iniziale del tumore – spiega la dott.ssa Noemi Bellassai -. Questo approccio implica una maggiore tempestività nella diagnosi della patologia, un miglioramento delle attività di controllo clinico nelle fasi post-operatorie e/o post-trattamento terapeutico ed una notevole riduzione dei costi oltre a consentire di definire un nuovo modello di tecnologia di frontiera in ambito clinico».
Uno studio triennale che ha permesso alla ricercatrice di realizzare «un biosensore plasmonico integrato ad un circuito microfluidico e a nanostrutture funzionalizzate per la rivelazione ultrasensibile di mutazioni puntiformi presenti nella sequenza del gene KRAS, riconosciuto come target molecolare circolante nel sangue periferico di pazienti sospetti o già affetti da cancro al colon-retto».
«Grazie alla realizzazione di un nuovo polimero con proprietà antifouling, in grado di minimizzare l’assorbimento non specifico sulla superficie del sensore di materiale biologico che può interferire negativamente sulla rivelazione delle sequenze target, il saggio SPRI è stato applicato direttamente a campioni di plasma umano ed offre un’ottima discriminazione tra sequenze di DNA circolanti nel sangue di donatori sani e quelle mutate circolanti nel sangue di pazienti malati presenti a bassissime concentrazioni – continua la ricercatrice etnea -. Il metodo di rivelazione risulta rapido, semplice, ultrasensibile, non richiede l’uso di marcatori fluorescenti e di protocolli di amplificazione della sequenza di DNA da identificare, superando così alcuni degli ostacoli e delle limitazioni degli approcci attualmente disponibili per la diagnostica molecolare dei tumori basata su biopsia liquida».
La ricercatrice etnea, inoltre, è stata ospite come visiting student per 6 mesi al Molecular NanoFabrication Group dell’Università di Twente – Mesa+ nei Paesi Bassi sotto la supervisione del prof. Jurriaan Huskens, dove ha sviluppato il polimero con proprietà antifouling per l’analisi delle sequenze target direttamente nel plasma, e ha collaborato anche con la dott.ssa Roberta D’Agata del dipartimento di Scienze chimiche per l’ottimizzazione del saggio SPRI, con il prof. Roberto Corradini dell’Università di Parma per la realizzazione delle sonde molecolari PNA e con il dott. Patrizio Giacomini dell’Istituto Nazionale Tumori Regina Elena di Roma per i campioni biologici dei pazienti sempre all’interno del consorzio internazionale del progetto ULTRAPLACAD.
«Il premio rappresenta l’ulteriore conferma che l’Università di Catania, scelta con consapevolezza ed orgoglio per il conseguimento di tutti i miei titoli accademici, dalla laurea triennale in Chimica, il cui percorso è stato valorizzato con un premio di studio per merito assegnato dal Dsc, sino al raggiungimento della mia attuale posizione di assegnista di ricerca e docente a contratto in Chimica analitica, sia capace di offrire grandi opportunità di crescita personale e professionale in contesti internazionali per fare una ricerca scientifica di eccellenza esclusivamente catanese – ha detto la dott.ssa Bellassai -. Attualmente il mio lavoro di ricerca come post-doc, sempre all’interno dell’Ateneo, si basa sulla progettazione e sviluppo di un nuovo metodo di diagnostica molecolare, che sfrutta un approccio digitale, per la rivelazione precoce di biomarcatori presenti nei fluidi biologici correlati a specifiche patologie mediante l’utilizzo di picoreattori a goccia. In futuro mi piacerebbe ripetere una seconda esperienza di interniship internazionale, come occasione per svolgere una ricerca scientifica sempre più d’avanguardia, e costruirmi un profilo competitivo per iniziare una possibile carriera accademica da ricercatore all’interno dell’Università di Catania».
