In un futuro non lontano, diagnosticare tumori e malattie gravi potrebbe essere semplice come soffiare in un piccolo tubicino, in stile alcol test. Il Laboratorio PolySense del Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università e del Politecnico di Bari sta sviluppando un sensore basato su spettroscopia ottica capace di identificare patologie attraverso l’analisi del respiro. Questo strumento, una volta perfezionato, promette di rendere lo screening di massa non solo più accessibile ma anche rapidamente eseguibile.

Innovazione e salute: il futuro degli screening dei tumori con il respiro

E’ il professor Vincenzo Spagnolo a guidare il team di ricerca di PolySense, impegnato a progettare un dispositivo compatto e portatile che potrebbe rivoluzionare il modo in cui vengono diagnosticati i tumori. La novità di questo sensore risiede nella sua capacità di rilevare specifiche combinazioni di composti organici volatili (VOCs) nel respiro, indicatori potenziali di diverse malattie. Con un prototipo atteso entro un anno, l’ambizione è quella di introdurre sul mercato uno strumento per uno screening di massa veloce, affidabile e non invasivo.

Il nuovo sensore differisce dagli attuali dispositivi di analisi del respiro per la sua rapidità e praticità di utilizzo. Risultati in soli 5 minuti, la possibilità di effettuare screening in vari contesti, inclusi quelli non specialistici come le farmacie, e l’operatività da parte di personale non qualificato sono solo alcuni dei suoi benefici.

Le malattie i cui marcatori potranno essere scovati attraverso il respiro sono i tumori, dal polmone al colon, dal fegato al pancreas e i reni; le ulcere gastriche; il diabete; la fibrosi cistica, l’asma, etc.. Già oggi alcuni cani addestrati riescono a scovare il tumore del colon-retto mediante l’olfatto, con una sensibilità che arriva al 99%. I ricercatori vogliono eguagliare, tramite la sensoristica ottica e l’intelligenza artificiale, la sensibilità e la specificità dell’olfatto del cane con sistemi che aggiungano anche la standardizzazione della rilevazione. 

I vantaggi di uno screening di massa di tumori e altre malattie gravi tramite il respiro con sensori ottici sono svariati. Quando il sensore in fase di studio e realizzazione presso il laboratorio PolySense sarà realtà e disponibile in commercio, sarà fornita una diagnostica medica di prima linea non invasiva, che potrà essere potenzialmente utilizzata su tutti i pazienti, compresi quelli allettati, anziani, ricoverati e anche sui neonati e potenzialmente anche su cavie di laboratorio. 

Un passo avanti nella medicina preventiva

Questa tecnologia sfrutta l’intelligenza artificiale per analizzare il respiro, trasformando la breathomica, lo studio dei VOCs espirati, in uno strumento pratico per la diagnostica precoce.

Oltre alla prevenzione e diagnosi precoce dei tumori, il sensore ha potenziali applicazioni nella medicina del lavoro, rilevando sostanze nocive inalate dai lavoratori. Con il supporto del ministero dell’Università, che ha riconosciuto il Dipartimento di Fisica di Bari come eccellenza 2023-2027, il progetto mira a posizionare il Sud Italia all’avanguardia della ricerca scientifica internazionale.

“Il Dipartimento Interateneo di Fisica dell’Università di Bari si conferma ancora una volta un luogo di sapere all’avanguardia – commenta il direttore del Dipartimento, Roberto Bellotti – che stimola le nuove scoperte scientifiche, il proliferare di idee e dà impulso al Sud Italia per affermarsi come eccellenza non solo nel nostro Paese ma anche a livello internazionale”.