Ricercatori italiani dimostrano la possibilità di misurare una singola proteina. Una novità importante per la diagnostica

Diagnosticare patologie prima della manifestazione dei sintomi? Da oggi è pensabile grazie alla possibilità di misurare una singola proteina usando un transistor di dimensioni millimetriche.

La scoperta è un successo tutto italiano. Una collaborazione fra l’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche, l’Università degli studi di Bari ‘Aldo Moro’, l’Università di Brescia e il Consorzio per lo sviluppo di sistemi a grande interfase.

Il lavoro è frutto di un approccio interdisciplinare coordinato da Luisa Torsi, docente all’Università di Bari e condotto dal responsabile Cnr-Ifn di Bari, Gaetano Scamarcio.

Hanno partecipato un team di chimici, fisici ed ingegneri: Cinzia Di Franco del Cnr, Giuseppe Mangiatordi, del Cnr, Eleonora Macchia,Kyriaki Manoli,Brigitte HolzerDomenico Alberga Gerardo Palazzo di Uniba, Fabrizio Torricelli e Matteo Ghittorelli di Unibs.

Il lavoro è stato pubblicato su Nature Communications. Su Nature invece un ‘technology highligth’ è stato completamente dedicato alla innovativa tecnologia SiMoT.

Scoperta rivoluzionaria

Lo studio promette di poter diagnosticare patologie progressive appena l’organismo produce i primi bio-marcatori specifici.

Una potenziale rivoluzione per la diagnostica medica che, attualmente, si basa su tecnologie che rivelano al più centinaia di migliaia di marcatori.

Il risultato promette ricadute strategiche di grande rilevanza per il futuro della diagnostica medica, poiché le dimensioni e la struttura del dispositivo ne consentono la produzione su vasta scala a costi contenuti.

Il dispositivo è robusto ed affidabile e pertanto facilmente impiegabile fuori dal laboratorio”, sottolinea Gaetano Scamarcio del Cnr-Ifn.

Si prevede che grazie alla possibilità di misurare una singola proteina si possa quindi contribuire al miglioramento della qualità della vita e della longevità delle generazioni a venire contribuendo, al contempo, alla riduzione della spesa sanitaria.

Single-Molecule with a Transistor

“SiMoT si basa su strati auto-assemblati e bio-funzionalizzati di spessore nanometrico – ricorda Luisa Torsi di Uniba.

L’intuizione è arrivata osservando che alcune cellule, attraverso la propria membrana, sono in grado di riconoscere singole proteine.

La sensibilità della tecnologia SiMoT è talmente elevata da non poter essere migliorata oltre; si tratta, pertanto, di un record mondiale assoluto.

In termini tecnici si può inoltre affermare che la rivelazione SiMoT è ‘selettiva’ in quanto vede solo il bio-marcatore specifico di interesse, ed è ‘label-free’ poiché diretta e non mediata da altre molecole.

Inoltre, è una piattaforma generale che può essere facilmente adattata alla rivelazione di uno specifico bio-marcatore, per esempio un antigene. Per farlo, è sufficiente integrare nel dispositivo l’anticorpo che riconosce l’antigene di interesse”.

“La medicina di precisione ha bisogno di strumenti sempre più sensibili e performanti che consentano di applicare le tecnologie più avanzate nella pratica clinica quotidiana.

La digitalizzazione dell’analisi dei bio-marcatori che li quantifica a livello della singola molecola è dunque la nuova frontiera.

SiMoT promette quindi di essere un prezioso strumento che consentirà ai clinici di associare il più piccolo aumento di un determinato bio-marcatore, alla progressione della patologia.

Sarà forse addirittura possibile identificare il momento preciso in cui un organismo passa dall’essere ‘sano’ al divenire ‘malato’ aumentando enormemente la capacità di curare le patologie attraverso metodi di trattamento tempestivi, specifici e mirati.

L’elevatissima sensibilità di SiMoT potrà essere utile anche per tenere sotto controllo le recidive, per esempio dopo l’asportazione di un tumore.

Ma anche per limitare l’uso di procedure invasive permettendo la rilevazione di marcatori in fluidi biologici facilmente accessibili (sangue, urina o saliva) nei quali i marcatori sono presenti a concentrazioni bassissime”, conclude Scamarcio.

Barbara Zampini

 

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