Un team di ricercatori dell’Università della California a San Diego ha scoperto un metodo innovativo per diagnosticare il cancro in modo più rapido, accurato e accessibile, ispirandosi alle ali scintillanti della farfalla Morpho. Questa scoperta potrebbe rivoluzionare le tecniche di diagnosi, rendendole più efficienti e meno costose.
La farfalla Morpho: un alleato inaspettato nella diagnosi del cancro
La brillantezza delle ali della farfalla Morpho non è dovuta a pigmenti, ma a strutture microscopiche che manipolano la luce. I ricercatori hanno sfruttato queste stesse strutture per analizzare la composizione fibrosa dei campioni di biopsia tumorale, eliminando la necessità di colorazioni chimiche e costose apparecchiature di imaging.
La fibrosi, l’accumulo di tessuto fibroso, è un indicatore chiave in molte malattie, incluso il cancro. In oncologia, la valutazione della fibrosi in un campione di biopsia aiuta a determinare lo stadio del tumore. Tuttavia, distinguere tra le diverse fasi del cancro con i metodi clinici attuali è una sfida. I metodi attuali si basano sulla colorazione dei tessuti, un processo soggettivo che può portare a interpretazioni diverse. Le tecniche di imaging avanzate, sebbene più dettagliate, richiedono attrezzature costose e specializzate, non disponibili in tutte le cliniche.
I ricercatori hanno scoperto che posizionando un campione di biopsia sull’ala di una farfalla Morpho e osservandolo con un microscopio standard, è possibile valutare la struttura del tumore e determinare lo stadio del cancro. Questo metodo elimina la necessità di coloranti e costose apparecchiature di imaging.
Il nuovo metodo di diagnosi del cancro, ispirato alle ali della farfalla Morpho, offre vantaggi significativi. Innanzitutto, è estremamente accessibile, poiché si basa sull’utilizzo di microscopi ottici standard, strumenti già ampiamente disponibili nelle cliniche. In secondo luogo, garantisce una maggiore oggettività nei risultati, fornendo misurazioni quantitative più precise rispetto alle tradizionali colorazioni dei tessuti, che possono essere soggette a interpretazioni variabili. Infine, il metodo si rivela più efficiente, eliminando la necessità di coloranti chimici e di costose apparecchiature di imaging, il che si traduce in una riduzione dei tempi e dei costi complessivi della diagnosi.
Questa scoperta potrebbe rendere la diagnosi del cancro più rapida, accurata e accessibile in tutto il mondo. La tecnica potrebbe essere applicata anche ad altre malattie caratterizzate da fibrosi, come disturbi neurodegenerativi e malattie cardiache.
L’intuizione di Paula Kirya
L’idea di utilizzare le ali della farfalla Morpho è nata da Paula Kirya, una studentessa laureata in ingegneria meccanica. Kirya, che aveva già studiato le proprietà ottiche delle ali della Morpho durante la sua precedente esperienza di ricerca, ha riconosciuto il potenziale di queste strutture naturali per l’imaging dei tessuti biologici.
Le micro e nanostrutture delle ali rispondono fortemente alla luce polarizzata, un tipo di luce che si propaga in una direzione specifica. Anche le fibre di collagene, una componente chiave del tessuto fibrotico, interagiscono con la luce polarizzata, ma i loro segnali sono deboli. Posizionando un campione di biopsia sull’ala, i ricercatori amplificano i segnali delle fibre di collagene, rendendo più facile analizzare la loro densità e disposizione.
I segnali ottenuti vengono tradotti in una misura quantitativa della densità e dell’organizzazione delle fibre di collagene attraverso un modello matematico basato sul calcolo di Jones, un metodo per analizzare la luce polarizzata. Questo modello permette di valutare la fibrosi all’interno del tessuto in modo oggettivo e quantificabile. I ricercatori hanno testato la tecnica su campioni di biopsia di cancro al seno umano, ottenendo risultati comparabili ai metodi di colorazione convenzionali e a tecniche di imaging avanzate e costose. Questo dimostra l’efficacia della tecnica nel fornire informazioni accurate sulla struttura del tessuto tumorale.
La tecnica basata sulla farfalla Morpho offre un’alternativa più accessibile ai metodi di diagnosi tradizionali. Utilizzando microscopi ottici standard, già presenti nelle cliniche, e eliminando la necessità di coloranti e costose apparecchiature di imaging, questa tecnica potrebbe rendere la diagnosi del cancro più accessibile in tutto il mondo, soprattutto nelle regioni con risorse limitate. Sebbene lo studio si sia concentrato sul cancro al seno, i ricercatori ritengono che la tecnica possa essere applicata a un’ampia gamma di malattie fibrotiche, come disturbi neurodegenerativi e malattie cardiache. L’utilizzo delle ali della farfalla Morpho per l’imaging dei tessuti biologici apre nuove prospettive nella diagnosi e nel trattamento di diverse patologie.
Conclusioni
In sintesi, la scoperta di un metodo innovativo per la diagnosi del cancro, ispirato alle ali della farfalla Morpho, rappresenta un significativo passo avanti nella lotta contro questa malattia. Questa tecnica, sviluppata dai ricercatori dell’Università della California a San Diego, promette di rendere la diagnosi del cancro più rapida, accurata e accessibile in tutto il mondo.
Il nuovo metodo di diagnosi del cancro offre molteplici vantaggi. In primo luogo, la sua accessibilità è garantita dall’utilizzo di microscopi ottici standard, strumenti comunemente presenti nelle cliniche, rendendo la diagnosi più praticabile, specialmente in contesti con risorse limitate. In secondo luogo, il metodo assicura una maggiore oggettività attraverso la misurazione quantitativa della fibrosi, basata su un modello matematico, che supera i limiti delle interpretazioni soggettive dei metodi tradizionali. Infine, l’efficienza è un altro punto di forza, poiché l’eliminazione di coloranti e costose apparecchiature di imaging semplifica il processo diagnostico, riducendo sia i tempi che i costi.
Questa scoperta non solo potrebbe rivoluzionare la diagnosi del cancro, ma anche aprire nuove prospettive per la diagnosi e il trattamento di altre malattie fibrotiche. L’utilizzo delle strutture naturali delle ali della farfalla Morpho dimostra il potenziale dell’ispirazione dalla natura nella ricerca scientifica e medica. In definitiva, questa ricerca rappresenta un esempio di come l’innovazione e la creatività possano contribuire a migliorare la salute e il benessere delle persone in tutto il mondo.
Lo studio è stato pubblicato su Advanced Materials.
