Breath Analysis, diagnosi precoce e non invasiva attraverso il respiro

Il respiro è vita. L’espirato umano è in grado di dire molto sulla salute. Lo sosteneva Ippocrate, padre della medicina. Oggi la ricerca scientifica multidisciplinare, partendo dal respiro ha ottenuto risultati estremamente promettenti nel campo della diagnosi precoce e non invasiva di patologie, anche oncologiche.

Tutto è iniziato dalla collaborazione tra l’Università degli Studi Aldo Moro di Bari (e in particolare il Dipartimento di Biologia e la Facoltà di Medicina – Policlinico) e un piccolo gruppo di realtà aziendali guidate dalla società Predict che da tempo opera nel settore dell’healthcare con applicazione di tecnologie innovative. Questo “cluster” ha ricevuto dei finanziamenti dalla Regione Puglia grazie ai quali è stato possibile avviare il progetto di ricerca “INSiDe the Breath” (analisi del respiro). Al termine del progetto, Predict ha proseguito negli investimenti in Ricerca e Sviluppo, migliorando l’apparecchiatura di campionamento che è oggi regolarmente sul mercato e certificata come Dispositivo Medico secondo la direttiva CE 93/42.

Anche la Pubblica amministrazione non ha interrotto il suo impegno in questo filone di ricerca: è stato inaugurato in Puglia un Centro regionale di Breath Analysis (CerBA), polo di eccellenza nato dall’intesa tra l’Ateneo, l’Agenzia Regionale Strategica per la Salute e il Sociale (AReSS) e l’Istituto Tumori Giovanni Paolo II di Bari. Alla rete si è recentemente aggiunto l’ospedale Moscati di Taranto.

Ma entriamo nel merito della ricerca scientifica: nell’espirato sono presenti composti organici volatili (VOCs), tracce dei processi metabolici che avvengono all’interno dell’organismo e che vengono espulse attraverso il processo dell’espirazione. Queste tracce forniscono informazioni preziose sullo stato fisio-patologico dell’organismo e sono in grado di dire molto sullo stato di salute di un individuo. Ad oggi la ricerca ha permesso identificare migliaia di questi VOCs.

Nel team multidisciplinare del progetto di ricerca pugliese sono impegnati i medici del Policlinico di Bari, coordinati dal professore Donato Francesco Altomare, docente di Chirurgia generale, e docenti e ricercatori del dipartimento di Biologia, sotto la supervisione del professore Gianluigi de Gennaro. La guida del team dell’Istituto Giovanni Paolo II è affidata al dottor Domenico Galetta.

Dal 2017 a oggi il gruppo di ricercatori ha lavorato in particolare sulla diagnosi del carcinoma al colon retto. In Italia il tasso di mortalità legato a questa patologia resta ancora molto elevato a causa della difficoltà riscontrata nel diagnosticarla in maniera tempestiva. Spesso il paziente non presenta sintomi. Va, inoltre, considerato il fatto che solo il 40% della popolazione a rischio aderisce alle campagne di screening che generalmente prevedono la colonscopia, esame molto invasivo (e costoso per il Servizio Sanitario Nazionale) o l’esame del sangue occulto nelle feci (FOBT).

Il team è riuscito anche a trovare composti organici volatili che, rilevati in specifiche frequenze e abbondanze, sono collegabili al mesotelioma pleurico maligno. «Non è fantascienza, ma realtà», dicono dalla sede del CerBA. «Siamo impegnati nella continua ricerca di metaboliti gassosi che sino a ora erano rimasi in ombra e che, invece, possono essere sentinelle importanti nella diagnosi precoce e non invasiva di alcune forme tumorali per le quali non ci sono test di screening».

I primi risultati della sperimentazione condotta dal team del CerBA sul mesotelioma pleurico maligno (MPM) sono stati pubblicati su Cancers, rivista internazionale specializzata in campo oncologico. Il che conferma l’interesse della comunità scientifica mondiale sul lavoro ricerca svolto in Puglia. Progetto che l’Agenzia Regionale strategica per la Salute e il Sociale, diretta dal dottor Giovanni Gorgoni, intende continuare a sostenere.

La ricerca è stata indirizzata allo sviluppo di un approccio diagnostico smart, tale cioè da essere supportato da un device molto leggero, facile da usare e soprattutto a impatto zero per il paziente perché si basa appunto sul respiro. Il lavoro di ricerca ha portato alla progettazione di Mistral, dispositivo in grado di raccogliere il soffio del paziente.

Mistral è un dispositivo medico in grado di controllare e automatizzare il processo di raccolta della porzione alveolare del respiro. Al paziente viene chiesto di soffiare all’interno del campionatore: in tal modo il respiro viene raccolto su una cartuccia. Il device, contestualmente, raccoglie su un’altra cartuccia un campione dell’aria dell’ambiente circostante. Entrambe vengono inviate a un laboratorio specializzato, dove i campioni possono essere analizzati e i risultati interpretati.

L’apparecchiatura ha già ottenuto la certificazione come dispositivo medico secondo la direttiva Ce 93/42 ed è, quindi, disponibile sul mercato. In una prospettiva futura, attraverso il campionatore è ragionevole sperare nella possibilità di diagnosticare diverse malattie responsabili di alterazioni metaboliche.

I risultati ottenuti in questi pochi anni di lavoro sono stati raccolti in un “numero zero” del magazine di divulgazione dal titolo Mistral e la Breath Analysis: dalla ricerca scientifica al nuovo device, a cura della cooperativa di giornalisti scientifici Comunicazione Sanitaria.

Vi invitiamo a sfogliare e leggere questo strumento di divulgazione