Con SOLUS da Milano un nuovo strumento per la diagnosi del tumore al seno

Uno strumento avanzato e non invasivo per migliorare la diagnosi e dunque la prevenzione del tumore al seno - la tipologia di cancro a oggi più diffusa in Europa - è in arrivo grazie all’alleanza tra mondo della ricerca e imprese all’interno del progetto H2020 SOLUS - Smart Optical and Ultrasound Diagnostics for Breast Cancer, coordinato dal Politecnico di Milano e concluso con la realizzazione di un innovativo sistema di imaging tomografico multimodale.

Il contesto e i numeri

Il cancro al seno è il tumore più diffuso in Europa per le donne e il tumore più diffuso in generale. A circa una donna su otto in Europa verrà diagnosticata questa malattia nel corso della sua vita. La diagnosi precoce del cancro al seno è dunque essenziale per garantire un’elevata possibilità di sopravvivenza delle donne colpite. Pertanto, è fondamentale fornire strumenti diagnostici con un’elevata sensibilità per la diagnosi precoce.

L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha recentemente confermato la chiara efficacia dello screening mammografico nel ridurre la mortalità per cancro al seno (riduzione del 23% nelle donne di età compresa tra 50 e 69 anni).

Allo stesso tempo, lo screening mammografico e i programmi di prevenzione secondaria determinano l’individuazione di un numero significativo di lesioni mammarie benigne precedentemente occulte con un alto tasso di casi falsi positivi.

Il rischio cumulativo di una mammografia falsamente positiva in un periodo di 10 anni di screening annuale è in media compreso tra il 50% e il 60%, portando a procedure invasive e di imaging aggiuntive inutili, come la citologia con aspirazione con ago sottile, la biopsia del nucleo o escissione chirurgica, con impatto negativo sulla qualità della vita del paziente e onere elevato per i sistemi sanitari. Tali procedure invasive non necessarie dovrebbero essere evitate.

Se quindi il cancro al seno è il tumore più comune e la diagnosi precoce è essenziale per garantire un’elevata probabilità di sopravvivenza, i programmi di screening sono efficaci nel ridurre la mortalità, ma hanno un alto tasso di falsi positivi.

Esiste allora una chiara esigenza insoddisfatta di uno strumento diagnostico non invasivo per ottenere una diagnosi del seno più specifica e migliorare la qualità della vita di oltre un milione di donne europee ogni anno.

L’innovazione proposta

SOLUS ha combinato in un’unica sonda imaging a ultrasuoni (ecografia ed elastografia) e tomografia in ottica diffusa, consentendo di valutare simultaneamente la morfologia dei tessuti, la loro rigidezza, la loro composizione e i parametri del sangue. Il sistema, sviluppato per discriminare in modo non invasivo tra lesioni maligne e benigne, è attualmente in fase di validazione clinica all’Ospedale San Raffaele. La validazione durerà due anni, ma i risultati iniziali saranno disponibili già nei prossimi mesi.

Lo sviluppo del sistema di imaging SOLUS ha richiesto significativi avanzamenti nel campo della fotonica: laser impulsati a picosecondi, rivelatori operanti nel dominio del tempo con elevata sensibilità, elettronica di acquisizione dedicata.

Questi hanno portato anche allo sviluppo dello “Smart Optode”, elemento chiave del sistema di imaging multimodale, ma disponibile anche come dispositivo indipendente per la spettroscopia ottica diffusa nel dominio del tempo. Il dispositivo combina dimensioni molto compatte – pochi centimetri quadrati – con prestazioni elevate e ha potenziali applicazioni in campo medico e non: dal monitoraggio delle attività di riabilitazione motoria o dell’allenamento sportivo, alla valutazione non distruttiva della qualità della frutta in campo o del legname.

L’alleanza europea, il sostegno di H2020

Il progetto è coordinato dalla professoressa Paola Taroni del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano. Vi hanno preso parte nove partner da cinque Paesi europei, con competenze nel campo della fotonica, dell’elettronica e dell’imaging medico: due università (Politecnico di Milano e University College London), un centro di ricerca (CEA-LETI Grenoble), quattro aziende (Vermon, Hologic Supersonic Imagine, Micro Photon Devices, iC-Haus), un ospedale (il San Raffaele) ed EIBIR-European Institute for Biomedical Imaging Research, che collega le società di imaging medico a livello europeo. La Commissione Europea e la Piattaforma Tecnologica Europea Photonics21 hanno finanziato e sostenuto il progetto, rendendone possibili gli sviluppi.

“Lo scopo di SOLUS – sottolinea la prof.ssa Taroni - è migliorare in modo assolutamente non invasivo, mediante tecniche di imaging, la discriminazione di lesioni che sono al limite tra benigne maligne, per ridurre il numero (enorme – circa il 50%) degli ulteriori esami, comprese in particolare le biopsie, che vengono attualmente eseguiti dopo un falso positivo allo screening mammografico.

In particolare, lo scopo è individuare le lesioni benigne, che non devono essere soggette a ulteriori analisi. L’esame multimodale SOLUS viene eseguito come una normale ecografia, solo un più lunga. Le pazienti arruolate finora nello studio non hanno segnalato nessun problema né disagio e hanno giudicato l’esame positivamente”.

Il progetto SOLUS, iniziativa della Photonics Public Private Partnership, ha ricevuto finanziamenti dal programma di ricerca e innovazione Horizon 2020 dell’Unione Europea.