Test del melanoma a domicilio con patch test cutaneo

Un cerotto con microaghi cattura i biomarcatori del cancro nello strato più superficiale della pelle per rilevare il melanoma in campioni di tessuto animale.

Il test del melanoma potrebbe un giorno essere eseguito a casa con un cerotto cutaneo e una striscia reattiva con due linee, simile ai test domiciliari COVID-19, secondo i ricercatori dell’Università del Michigan.

Sviluppato con il finanziamento del National Institutes of Health, il nuovo cerotto in silicone con microaghi a forma di stella, chiamato ExoPatch, distingueva il melanoma dalla pelle sana nei topi.

Il cerotto e il test si spostano verso il test rapido del melanoma a domicilio, aiutando i pazienti a rilevare precocemente la forma più aggressiva di cancro della pelle senza biopsia o prelievo di sangue.

“Gli aghi a forma di stella rendono la puntura più facile e meno dolorosa, ma sono così piccoli che attraversano solo lo strato più alto della pelle, l’epidermide, e non prelevano sangue”, ha detto Sunitha Nagrath, professore di ingegneria chimica presso l’Università del Michigan e co-autore corrispondente dello studio pubblicato su Biosensors and Bioelectronics.

I microaghi ExoPatch, lunghi solo 0,6 mm e larghi meno di 100 nanometri (0,0001 mm) sulla punta, sono rivestiti con un gel che raccoglie gli esosomi, minuscoli pacchetti rilasciati dalle cellule, dal fluido interstiziale che riempie gli spazi tra le cellule dell’epidermide.

Una volta si pensava che fossero rifiuti espulsi dalle cellule per la pulizia, gli esosomi contengono in realtà frammenti di DNA e RNA che le cellule usano per comunicare tra loro.

Gli esosomi delle cellule tumorali possono aiutare i tumori a diffondersi preparando i tessuti ad accettare le cellule tumorali prima dell’arrivo e rilevandoli può rilevare il cancro prima dei metodi precedenti.

Il gel che riveste l’ExoPatch contiene una proteina chiamata annessina V che attrae e attacca gli esosomi alla superficie dei microaghi.

Una volta rimosso dalla pelle, l’inserimento del cerotto in un acido dissolve il gel, che rilascia gli esosomi in una soluzione.

Dopo aver immerso una striscia reattiva nella soluzione, si formano due linee se il campione contiene esosomi di melanoma e una linea per un test negativo, allo stesso modo in cui funziona una striscia reattiva COVID-19 a casa.

“Una persona dalla pelle chiara con nei deve andare dal medico circa ogni sei mesi per inviare una biopsia per vedere se sono maligni o benigni. Con questo test, potrebbero invece testare a casa, ottenere subito i risultati e seguire un dermatologo per un risultato positivo”, ha detto Nagrath.

Come primo passo nello studio proof-of-concept, i ricercatori hanno testato l’ExoPatch su un campione di tessuto di pelle di maiale, che assomiglia molto alla pelle umana per spessore e composizione.

Usando un microscopio, hanno scoperto che i microaghi penetravano da 350 a 600 nanometri nella pelle. Per scala, l’epidermide dell’avambraccio umano ha uno spessore di circa 18.300 nanometri.

Per verificare se l’ExoPatch potesse catturare gli esosomi del melanoma dal tessuto cutaneo, il team di ricerca ha testato campioni di tessuto di pelle di topo, metà da topi sani e metà da topi iniettati con un frammento di un tumore del melanoma umano.

Dopo un’applicazione di 15 minuti, l’ExoPatch è stato posto sotto un potente microscopio.

“Quando ho guardato le immagini al microscopio, sono stato felice di vedere quanto bene gli esosomi aderivano ai microaghi e si trovavano nell’intervallo di dimensioni da 30 a 150 nanometri che ci aspettiamo”, ha detto Scott Smith, dottorando di ingegneria chimica e co-autore principale dello studio.

Dopo aver confermato che gli esosomi si attaccavano all’ExoPatch, i ricercatori hanno sciolto il gel e fatto passare il campione attraverso le strisce reattive.

Il test ha distinto con successo tra melanoma e tessuti sani con una linea 3,5 volte più scura nei campioni di melanoma.

L’ExoPatch ha isolato una quantità di proteine esosomiali 11,5 volte superiore da campioni di tessuto di melanoma rispetto ai tessuti sani, dimostrando di poter colpire specificamente gli esosomi cancerosi.

Uno studio pilota sull’uomo seguito da una serie di studi clinici saranno i prossimi passi per far avanzare la tecnologia verso l’uso.

Oltre al melanoma, il rivestimento in gel ExoPatch potrebbe essere modificato per rilevare gli esosomi rilasciati da altri tumori con un tumore solido, tra cui il cancro ai polmoni, al seno, al colon, alla prostata e al cervello.

“Questo è il primo cerotto progettato per catturare gli esosomi specifici della malattia dal fluido sotto la pelle. Le potenziali applicazioni sono enormi”, ha detto Nagrath.

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