UEF Bulletin 2016
In futuro, il cancro potrebbe essere diagnosticato dal suo odore e le poliammine potrebbero essere la chiave per una nuova diagnostica.
Molti studi hanno concluso che il cancro ha un odore distinto. I cani possono essere addestrati e i nasi elettronici programmati per riconoscere il cancro annusando i campioni dei pazienti, ma non c’è ancora certezza su cosa causi esattamente l’odore.
Secondo il professor Jouko Vepsäläinen (nella foto sopra), la risposta potrebbe essere poliammine., Sono un gruppo di molecole che svolgono un ruolo importante nella crescita, proliferazione e differenziazione cellulare. L’aumento della proliferazione cellulare e i livelli di poliammina aumentati sono tipici del cancro. Inoltre, le poliammine hanno un cattivo odore.
Vepsäläinen ha studiato il ruolo delle poliammine nel cancro per quasi 20 anni con altri pionieri UEF nel campo, la professoressa Leena Alhonen e il defunto professor Juhani Jänne., Più recentemente, e con il finanziamento strategico dell’università, il suo gruppo Wet Chemistry Alliance presso la School of Pharmacy ha unito le forze con i ricercatori di Tampere e Helsinki per sviluppare la diagnostica del cancro possibilmente basata sui profili di poliammina dei pazienti. Per comprendere meglio la funzione e il potenziale delle poliammine, il suo gruppo sviluppa l’analisi e la sintesi delle poliammine e cerca nuovi scopi terapeutici per i farmaci che influenzano il metabolismo delle poliammine.,
L’odore del cancro è causato da una miscela di composti volatili, che sono laboriosi e costosi da identificare con le analisi tradizionali. Il gruppo di Vepsäläinen ha sviluppato un metodo più rapido basato sulla cromatografia liquida e sulla spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS), con cui è possibile analizzare simultaneamente una varietà di poliammine.
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i campioni di rine sono misurati da LC-MS / MS utilizzando ioni specifici per ogni poliammina, visualizzati come picchi nel cromatogramma.,
Oltre a tutte le poliammine comuni nelle cellule umane, il gruppo è stato il primo al mondo a sintetizzare le loro controparti marcate con deuterio, che vengono utilizzate come standard interni nell’analisi, necessarie per un’accurata profilazione quantitativa della poliammina e quindi per rilevare il cancro dai campioni di urina dei pazienti.
“Siamo stati in grado di discriminare il cancro alla prostata dall’allargamento prostatico benigno, di rilevare il cancro ovarico e di dire in quale stadio si trova il cancro, in base ai profili di poliammina”, afferma Vepsäläinen.
” Successivamente, abbiamo in programma di analizzare campioni da altri tumori comuni.,”
Applicando i risultati a un naso elettronico, il gruppo del Dr Niku Oksala all’Università di Tampere è stato in grado di rilevare il cancro alla prostata dai profili di stampa dell’odore delle urine così come il test PSA comune dal sangue.
“Le nostre analisi non sono ancora fattibili per l’uso clinico, ma un eNose portatile ha un ampio potenziale nello screening, nella diagnostica e nel follow-up del cancro. Potrebbe consentire una diagnosi precoce e quindi un risultato migliore di molti tumori e ridurre la necessità di costosi test e biopsie”, afferma Vepsäläinen.,
Tuttavia, un naso elettronico non può riconoscere singoli composti, solo un modello di odore basato sui dati forniti. Sono necessarie ulteriori ricerche per garantire che ciò che rileva siano effettivamente le poliammine e per addestrarle a riconoscere i profili di poliammina in diversi tipi di cancro.
Qui i cani vengono in soccorso. In collaborazione con il progetto Dogrisk della docente Anna Hielm-Björkman presso l’Università di Helsinki, ai cani addestrati a rilevare il cancro da campioni di urina saranno dati campioni con poliammine sintetizzate che imitano profili di poliammina cancerosa., “Se i cani raccolgono questi campioni, possiamo essere abbastanza sicuri che le poliammine causano l’odore.”
La sua attenzione sui cani, Hiel-Björkman rivela che i campioni di cancro dei cani hanno un ulteriore vantaggio nella ricerca. – Il cibo contiene anche poliammine, ma con i cani è facile eliminare l’impatto di diversi prodotti alimentari sui livelli di poliammina mantenendoli tutti su una dieta simile.
Lo sviluppo dell’analisi delle poliammine, così come l’ampia sintesi e l’etichettatura del deuterio delle poliammine nel Campus di Kuopio sono il risultato di diversi anni di lavoro della dott. ssa Merja Häkkinen., Il gruppo di ricerca ha già ricevuto richieste da parti interessate farmaceutiche internazionali disposte ad acquistare le molecole per il proprio uso di ricerca.
Häkkinen sottolinea che le poliammine possono essere marcatori importanti non solo nella diagnostica, ma nella valutazione della risposta dei pazienti al trattamento. – Nei campioni che abbiamo analizzato, i profili di poliammina dei pazienti oncologici sono diversi prima e dopo l’intervento chirurgico.
Le applicazioni della profilatura della poliammina vanno da diversi tipi di cancro a molte altre malattie in cui sono stati osservati livelli di poliammina alterati, come le infezioni del tratto urinario., Sono comuni tra la popolazione anziana e nelle persone anziane possono causare sintomi comportamentali che possono essere confusi con sintomi di demenza.
– Tra qualche anno, le infezioni del tratto urinario possono essere diagnosticate in pochi minuti a casa del paziente usando un naso elettronico, predice il docente Tuomo Keinänen che lavora anche nel gruppo di Vepsäläinen.
Oltre all’assistenza sanitaria, le misurazioni della poliammina possono avvantaggiare l’industria alimentare., – Ad esempio, nelle vasche di trasporto di pesci vivi, piccole alterazioni nei livelli di poliammina potrebbero aiutare a rilevare i pesci morti che altrimenti contaminerebbero l’intero lotto, dice Keinänen.
– Il metabolismo della poliammina come obiettivo del trattamento farmacologico è un’altra area di ricerca in cui molto sta accadendo al momento. Molti farmaci che sono in uso clinico per altri scopi hanno un impatto delle funzioni di poliammina, che possono renderli utili nel trattamento del cancro o di altre malattie a cui non erano originariamente finalizzati.,
Ad esempio, il gruppo ha identificato un bersaglio di poliammina per la metformina, un farmaco per il diabete che ora mostra un potenziale anti-cancro. – Ci vuole un sacco di tempo e denaro per sviluppare farmaci completamente nuovi, mentre è molto più veloce ed economico cercare nuovi scopi per farmaci collaudati che sono già sul mercato.
Testo: Ulla Kaltiala Foto: Raija Törrönen