Un biosensore ultrasottile e bioriassorbibile, impiantabile su un sito tumorale è in grado di monitorare in tempo reale l’assorbimento dei farmaci chemioterapici, consentendo così di stabilirne immediatamente l’efficacia.
Il risultato è pubblicato nella rivista Science Advances del gruppo Science, e reca la firma del team di ingegneri elettronici del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa (DII), coordinati da Giuseppe Barillaro, in collaborazione con l’Università di Modena e Reggio Emilia, e le aziende ospedaliero-universitarie di Modena e Reggio Emilia e di Pisa.
“Il trattamento del cancro, in particolare la chemioterapia, richiede un equilibrio tra efficacia e tossicità – spiega Giuseppe Barillaro – Fino ad ora il monitoraggio dell’efficacia di farmaci chemioterapici è avvenuto tramite analisi di laboratorio, che non riescono a misurare l’assorbimento in una zona di interesse specifico con elevata accuratezza.
Il nostro sensore, costituito da una membrana micrometrica di silica nanostrutturata modificata con albumina umana, una proteina che è nota legarsi alla doxorubicina nel corpo, permette di misurarne l’assorbimento nel sito di impianto in tempo reale con elevata accuratezza spaziale e temporale.
Il sensore amplifica la fluorescenza del farmaco, consentendo un tracciamento efficace della doxorubicina attraverso la pelle. Se abbinato a un cerotto elettronico riutilizzabile, il biosensore consente la raccolta dati e la trasmissione wireless”.
“Uno studio di biocompatibilità di tre mesi -aggiunge Martina Corsi, ricercatrice in elettronica al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione – conferma la completa biodegradazione senza tossicità osservata. Misurando direttamente i livelli di farmaco chemioterapico nei tessuti nel tempo, il nostro sensore migliora i metodi di monitoraggio tradizionali, consentendo ai medici di ottimizzare il dosaggio durante il trattamento del cancro e di ridurre il rischio di recidiva dopo l’asportazione del tumore”.
“I sensori impiantabili e bioriassorbibili – conclude Barillaro – hanno la potenzialità di rivoluzionare le procedure cliniche e diagnostiche garantendo un monitoraggio continuo di una molecola specifica nel tessuto di interesse, e quindi informazioni in tempo reale sia sullo stato di salute del paziente sia sull’efficacia dei farmaci. Un ulteriore passo avanti verso una medicina di precisione e personalizzata, un obiettivo che all’interno del Dipartimento è perseguito attraverso diverse linee di ricerca portate avanti all’interno del forelab, il nostro laboratorio dedicato alle tecnologie per la società 5.0”.
Il sensore è stato sviluppato all’interno del progetto Europeo, RESORB (www.resorb-project.eu), di cui rappresenta il risultato finale. RESORB ha infatti raggiunto lo scopo che i ricercatori si erano prefissi, e cioè ottimizzare il dosaggio della doxorubicina durante il trattamento di pazienti con tumore, attraverso una misura locale, diretta e continua – nel tempo – del quantitativo di farmaco nel sito di impianto.
