Un prototipo di naso elettronico che identifica la presenza del tumore alla prostata a partire da un campione di urina, attraverso il riconoscimento di specifiche molecole volatili in essa contenute: il progetto Diag-Nose, che ha visto impegnati i ricercatori di Humanitas e Politecnico di Milano, ha visto la pubblicazione dei risultati sulla rivista International Journal of Urology. Lo studio è stato condotto da marzo 2020 a marzo 2021 presso Humanitas Mater Domini Castellanza e IRCCS Istituto Clinico Humanitas di Rozzano.

Il progetto Diag-Nose ha coinvolto 174 persone in totale, di cui 88 pazienti con tumore alla prostata di diverso grado e stadio di progressione, confermato dall’esame istologico positivo, e 86 persone del gruppo di controllo, composto da soggetti femminili o da uomini di diversa età ma senza familiarità alla patologia e con visita ed esami (tra cui il PSA) negativi. 

Un campione di urina di ogni partecipante è stato analizzato presso i laboratori della prof.ssa Laura Capelli al Dipartimento di Chimica Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano. Il naso elettronico ha permesso d’identificare correttamente come positive le persone con tumore nell’85,2% dei casi. L’accuratezza – ovvero la capacità di fare una diagnosi corretta, sia essa di negatività o positività – è risultata essere dell’82,1%. Negli uomini di età superiore ai 45 anni, la fascia di età più interessata dalla malattia e anche la più difficile da diagnosticare correttamente, l’accuratezza si è attestata all’81%. Il test ha dato esito correttamente negativo nei pazienti sani nel 79,1% dei casi.

La biopsia alla prostata è oggi il gold standard per la diagnosi del cancro di questa ghiandola. Nonostante la maggior precisione che oggi l’esame ha raggiunto grazie all’utilizzo delle immagini di risonanza magnetica nel guidare il prelievo di tessuto, il tasso di rilevamento del tumore raggiunge al massimo il 48,5%. Una percentuale significativamente inferiore rispetto a quella del naso elettronico che, oltre ad un’accuratezza diagnostica maggiore, limiterebbe il disagio e le complicanze per il paziente“, ha spiegato il promotore dello studio, Gianluigi Taverna, responsabile Urologia di Humanitas Mater Domini e medico-ricercatore dell’IRCCS Istituto Clinico Humanitas.

Già nel 2012 Humanitas aveva dato vita a uno studio in collaborazione con il Centro Militare Veterinario di Grosseto (Cemivet), sotto il patrocinio dello Stato Maggiore della Difesa, in cui era stato dimostrato come cani debitamente addestrati siano in grado di riconoscere il tumore della prostata annusando l’urina delle persone malate, che contiene sostanze organiche volatili riconosciute dall’olfatto dei cani. “Abbiamo deciso di partire da questa potenzialità per sviluppare un dispositivo diagnostico ad alta tecnologia, che potesse entrare a far parte dell’attività clinica quotidiana”, ricostruisce Taverna. 

La fase di training del dispositivo, basato su sensori in grado di riconoscere le sostanze volatili contenute nell’urina, è stata condotta su circa 530 persone e ha permesso agli ingegneri del Politecnico di Milano di affinare i parametri di analisi e di insegnare al device a distinguere se il campione di urina appartenesse a una persona sana o con tumore della prostata. 

“Oltre ad avere vinto il primo premio Disruptive Innovation nella competizione S2P promossa da Politecnico, PoliHub e Deloitte nel 2019, oggi il progetto ha ricevuto un importante finanziamento POC da un fondo di Venture Capital per la validazione della macchina”, ha commentato la professoressa Capelli. Il progetto passerà ora a una fase di ulteriori studi su scala più ampia, necessari confermare i risultati già ottenuti e approfondire il potenziale del prototipo, in vista della validazione del metodo per l’uso nella pratica clinica.