Nuove prospettive per identificare i tumori al loro esordio grazie allo sviluppo di test che studiano le proteine rinvenute nel plasma sanguigno. Approfondiamo l’argomento partendo da uno studio pubblicato di recente sulla rivista BMJ Oncology

Diagnosticare precocemente i tumori, permette di aggredirli quando sono ancora in fase iniziale, aumentando così le possibilità di guarigione. Purtroppo però, ad oggi, esistono test di screening solo per alcune neoplasie che, oltretutto, non sempre individuano il tumore al suo esordio. Per cercare di migliorare la diagnosi precoce del cancro sono allo studio diverse strategie, dagli screening con indagini strumentali alle analisi genetiche fino alla proteomica. E proprio la firma proteica dei tumori è al centro di un recente studio americano, pubblicato sulla rivista BMJ Oncology, che ha fornito un’importante prova concettuale delle potenzialità dell’analisi proteomica nella precoce individuazione di vari tipi di tumori solidi. I ricercatori statunitensi, coordinati da Ashkan Afshin, fondatore e CEO di Novelna Inc. (una start-up biotecnologica, pioniera nello studio di test di screening in ambito oncologico accurati e accessibili), hanno raccolto dati promettenti su un test basato sul proteoma plasmatico (ovvero sulle proteine presenti nel plasma, la parte liquida del sangue) per la diagnosi precoce di 18 tumori solidi, rappresentativi di tutti i principali organi del corpo umano.

La proteomica e applicazione in oncologia

La proteomica è lo studio del proteoma, cioè l’insieme delle proteine prodotte o modificate da un organismo, con l’obiettivo di definirne la natura e i livelli di espressione nelle cellule. 

In ambito oncologico i dati proteomici, in particolare l’identificazione di specifici biomarcatori, possono fornire preziose informazioni per classificare cellule e tessuti malati. Tali biomarcatori rappresentano potenti strumenti che possono essere impiegati per monitorare il decorso di una neoplasia o valutare l’efficacia e la sicurezza di un trattamento, ma hanno anche la potenzialità di essere usati a scopo di diagnosi precoce, come nello studio americano.

Gli avanzamenti tecnologici hanno infatti permesso lo sviluppo di metodi proteomici quantitativi che, analizzati e interpretati con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, hanno grandi potenzialità in ambito diagnostico, terapeutico, predittivo e di monitoraggio.

Il test sulle proteine plasmatiche

Nel nuovo studio, in particolare, i ricercatori statunitensi hanno analizzato un test basato sulle proteine plasmatiche. «Abbiamo raccolto campioni di plasma da 440 pazienti con diagnosi di 18 tipi distinti di cancro, nonché da individui sani (396 pazienti affetti da tumore e 44 controlli sani) – spiegano gli studiosi -. Ci siamo concentrati su tumori solidi comuni in stadio iniziale (escluso il melanoma) in cui la diagnosi precoce seguita da un trattamento medico/chirurgico può migliorare in modo significativo la sopravvivenza dei pazienti. Quindi, abbiamo utilizzato la tecnologia del test di estensione di prossimità (PEA) di Olink che permette di misurare le proteine ​​nei campioni di plasma. Utilizzando gli approcci di apprendimento automatico (che si avvalgono di algoritmi), abbiamo identificato biomarcatori proteici per il rilevamento del cancro e per l’identificazione del suo sito di origine».

I pannelli di rilevamento e localizzazione del cancro

L’analisi del proteoma ha portato all’identificazione di oltre 3000 proteine che sono state via via “scremate” per selezionare quelle più informative per la diagnosi di cancro. In questo modo è stato individuato un insieme limitato di proteine in grado di rilevare i tumori allo stadio iniziale e il tessuto interessato con elevata precisione. Durante queste analisi, per la prima volta sono emerse prove convincenti che le firme proteiche tumorali sono probabilmente diverse tra uomini e donne per tutti i tipi di cancro.

Il pannello per il rilevamento del cancro, specifico per il sesso, messo a punto si basa sull’analisi di 10 proteine con una sensibilità complessiva del 93% nei maschi e dell’84% nelle femmine e una specificità del 99%.

Il pannello per la localizzazione del cancro sesso-specifico si basa invece sull’analisi di 150 proteine e si è rivelato in grado di identificare il tessuto di origine della neoplasia in oltre l’80% dei casi.

Infine, l’analisi delle concentrazioni delle proteine selezionate ha mostrato che nella maggior parte dei casi le proteine erano a livelli inferiori alla norma.

Le scoperte più importanti

Testando le proteine plasmatiche, sono dunque emersi alcuni dati importanti. Innanzitutto un insieme limitato di proteine ​​plasmatiche permette di differenziare i campioni di cancro da quelli normali e persino distinguere tra diversi tipi di cancro con elevata precisione. Inoltre si è anche scoperto che i biomarcatori più utili per il rilevamento del cancro in stadio iniziale sono essenzialmente le proteine ​​presenti in basse concentrazioni nel proteoma plasmatico. Inoltre, lo studio fornisce la prova che le firme proteiche del cancro sono probabilmente specifiche per il sesso. «Questi risultati aprono la strada a un test di screening multitumorale economicamente vantaggioso, altamente accurato che può essere implementato su scala di popolazione» scrivono gli autori.

Le possibili implicazioni

«I risultati di questo studio possono avere importanti implicazioni per le politiche di screening del cancro – sostengono i ricercatori americani -. Il test diagnostico basato sul proteoma sviluppato supera le tecnologie esistenti, fornendo un approccio più efficiente per la diagnosi precoce del cancro. Ciò potrebbe rimodellare le linee guida sullo screening, rendendo questo test sul plasma una parte standard dei controlli di routine. Inoltre, l’identificazione di proteine ​​downregolate (presenti in minor quantità rispetto alla norma) e di firme proteiche specifiche del sesso come biomarcatori sensibili apre nuove strade di ricerca nella proteomica e nella biologia del cancro». 

I ricercatori pur facendo notare quanto i test basati sul proteoma siano promettenti, restano comunque cauti, sottolineando la necessità di un’ulteriore convalida in coorti di popolazione più ampie (compresi gruppi demografici diversi e altre aree geografiche) per stabilire l’affidabilità e l’universalità dei risultati. Se venisse confermata la validità di tale strategia di diagnosi precoce, si potrebbe implementarne l’uso nei sistemi sanitari con ricadute positive sui costi sanitari e finanziari associati al cancro.

Antonella Sparvoli