Una ricerca del Cnr di Napoli sviluppa la Polarization-Sensitive HoloTomography: cellule sane e tumorali si distinguono senza coloranti, con un’accuratezza quasi totale
Una delle sfide più urgenti della medicina moderna è la diagnosi precoce dei tumori. Ora, grazie a una innovativa tecnica sviluppata da due Istituti del Cnr di Napoli – l’Istituto per gli endotipi in oncologia, metabolismo e immunologia (Cnr-Ieomi) e l’Istituto di scienze applicate e sistemi intelligenti (Cnr-Isasi) – la strada verso strumenti diagnostici più rapidi e non invasivi potrebbe essere più vicina.
La metodica, pubblicata sulla rivista Advanced Science, si chiama Polarization-Sensitive HoloTomography (PS-HT): un imaging ottico tridimensionale capace di analizzare le cellule senza ricorrere a coloranti o marcatori chimici. In altre parole, le cellule vengono osservate nel loro stato naturale, con la possibilità di distinguere quelle sane da quelle tumorali con un’accuratezza quasi totale.
Il segreto della birifrangenza
Il cuore della scoperta risiede nello sfruttamento della birifrangenza, una proprietà ottica tipica delle gocce lipidiche intracellulari, che si comportano in modo peculiare rispetto alla luce. Queste gocce, considerate biomarcatori metabolici del cancro, vengono rese visibili grazie alla combinazione di imaging olografico 3D e sensibilità alla polarizzazione.
“La PS-HT consente di distinguere cellule sane da cellule tumorali con un’accuratezza altissima”, spiega Hossein Khadem (Cnr-Ieomi), primo autore dello studio coordinato da Anna Chiara De Luca (Cnr-Ieomi) e Giuseppe Coppola (Cnr-Isasi).
Un approccio che non solo supera i limiti delle tecniche tradizionali basate sull’indice di rifrazione, ma consente di osservare i campioni in condizioni molto vicine alla realtà biologica, senza trattamenti invasivi, come sottolineano le ricercatrici Maria Antonietta Ferrara e Maria Mangini.
Diagnosi precoce e ricerca traslazionale
Il lavoro si inserisce nell’ambito della facility Euro-BioImaging e del progetto PNRR SEE LIFE, grazie ai fondi del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza. La metodologia fornisce in un’unica analisi informazioni morfologiche, biofisiche e strutturali, evidenziando differenze significative tra cellule sane e tumorali per volume, massa e organizzazione delle gocce lipidiche.
Questi parametri, confermati come veri e propri biomarcatori tumorali, aprono prospettive concrete per applicazioni cliniche. L’obiettivo? Consentire un monitoraggio rapido, accurato e non invasivo dei cambiamenti metabolici, aprendo la strada a una diagnosi oncologica precoce e personalizzata.
Una sinergia tra scienza e tecnologia
Il valore della ricerca va oltre il risultato scientifico. Come sottolineano i coordinatori, la vera forza di questa innovazione risiede nella sinergia tra discipline diverse: ottica avanzata, biologia dei tumori e tecnologie di imaging. Una collaborazione che dimostra come l’incrocio di competenze possa generare strumenti di grande impatto per la medicina del futuro.