Heidelberg, 6 giugno 2024 – Un nuovo sistema sperimentale messo a punto al Laboratorio Europeo di Biologia Molecolare (Embl) di Heidelberg promette di scovare molto prima le anomalie cellulari che possono portare ai tumori. La tecnica, descritta sulla rivista Nature, unisce etichette laser, intelligenza artificiale e microscopia automatica. I ricercatori la definiscono la diagnosi più anticipata mai raggiunta finora per questo tipo di alterazioni.
Magic: la tecnologia che anticipa i tumori
Il team guidato da Jan Korbel, con il primo autore italiano Marco Cosenza, ha creato una piattaforma chiamata Magic (Machine Learning-Assisted Genomics and Imaging Convergence). Si tratta di un sistema che combina microscopia automatizzata, sequenziamento di singole cellule e algoritmi di machine learning. L’obiettivo? Scovare i difetti nei cromosomi che segnano il passaggio da cellula sana a cellula tumorale.
“Le anomalie cromosomiche sono tra le cause principali dei tumori più aggressivi”, spiega Korbel, “e sono legate a mortalità, metastasi, recidive e resistenza alle terapie”. Riuscire a riconoscere queste alterazioni in modo automatico e su larga scala, aggiunge, potrebbe rivoluzionare diagnosi e prevenzione.
Laser e intelligenza artificiale: come funziona Magic
Il cuore del sistema è la capacità di individuare, tra migliaia di cellule, quelle con strutture chiamate micronuclei. Sono piccole “bolle” che contengono frammenti di DNA separati dal nucleo principale. Le cellule con micronuclei hanno maggiori probabilità di accumulare altre anomalie cromosomiche e trasformarsi in cellule tumorali.
Quando queste cellule sospette vengono scovate, un laser le marca con una molecola fluorescente. Solo allora vengono separate dalle altre e analizzate più a fondo. Il sistema può analizzare fino a 100mila cellule in una sola sessione, dicono gli autori.
I primi risultati e cosa significano per la lotta al cancro
Dai dati raccolti emerge che un po’ più del 10% delle divisioni cellulari genera spontaneamente anomalie cromosomiche. Questa percentuale può raddoppiare se ci sono mutazioni in geni come il p53, noto soppressore tumorale. “Prima era quasi impossibile catturare queste cellule anomale”, ammette Korbel. “Molte muoiono troppo presto, altre sfuggono ai metodi tradizionali”.
La vera novità, spiegano gli autori, è che l’intelligenza artificiale riesce a riconoscere anche piccole differenze visive tra cellule normali e anomale. “Se c’è un dettaglio che le distingue, il sistema impara a individuarlo”, chiarisce Korbel.
Cosa ci aspetta: sfide e possibilità
Anche se si sa da quasi un secolo che le anomalie cromosomiche possono scatenare il cancro, solo ora, grazie a strumenti come Magic, si può pensare di studiarle mentre si formano. Gli scienziati avvertono però che la tecnica è ancora in fase sperimentale e serviranno altre verifiche prima di poterla usare su larga scala in clinica.
Marco Cosenza, primo autore dello studio, racconta che “il prossimo passo sarà testare il sistema su tessuti umani più complessi e vedere se può entrare nei protocolli diagnostici”. L’obiettivo è non solo anticipare la diagnosi, ma anche capire come e quando le cellule iniziano a deviare dal loro normale percorso.
Un futuro aperto alla prevenzione
Per ora la comunità scientifica osserva con attenzione i risultati pubblicati su Nature. “È solo l’inizio”, commenta un ricercatore esterno all’Embl intervistato da alanews.it. “Se questi dati si confermeranno, potremmo finalmente avere uno strumento per vedere il cancro nascere”.
In laboratorio, tra vetrini e monitor, la ricerca continua. Ma dietro ogni progresso tecnologico resta la domanda più antica: perché una cellula decide di cambiare strada? Forse, grazie a sistemi come Magic, presto avremo qualche risposta in più.