Il principio è lo stesso usato dai cani antidroga: un sistema di intelligenza artificiale archivia nella memoria gli odori da riconoscere. Il Na-Nose funziona già con una precisione dell’86 per cento. Ma sta allenando il fiuto per fare ancora di meglio.
La diagnosi arriva in un soffio. È quanto promette un dispositivo dal fiuto infallibile che potrebbe presto essere usato per diagnosticare ben 17 malattie con una semplice analisi del fiato. Come l’impronta digitale, anche il respiro che esce dalla bocca di un individuo è un preciso e unico segno identificativo. E la sua particolare impronta chimica può dire molto sulle condizioni di salute di chi lo ha emesso, dalla presenza di infiammazioni, ai disturbi neurologici e persino a forme tumorali.
Secondo quanto riportato in uno studio pubblicato sull’American Chemical Society Nano non si dovrà aspettare molto per ricorrere alle speciali doti olfattive del naso elettronico: già ora il sistema di intelligenza artificiale messo a punto da un gruppo di ricercatori del Technion—Israel Institute of Technology è in grado di segnalare il livello di concentrazione nel fiato di 13 componenti chimiche associate a varie patologie, dal cancro alla prostata al Parkinson.
Dopo avere sottoposto all’inusuale esame diagnostico 1.400 pazienti che soffrivano di 17 diverse malattie, i ricercatori hanno dimostrato che la nuova tecnica è stata capace di attribuire la diagnosi corretta nell’86 per cento dei casi.
Un risultato che ancora non soddisfa del tutto Hossam Haick, esperto di nanotecnologie che sta lavorando al “Na-Nose” da anni. Il nuovo test dovrà essere perfezionato per potere passare alla fase del trial clinico e venire commercializzato.
«Possediamo una combinazione di composti chimici che caratterizzano una determinata malattia - spiega Haick - e questo quadro cambia da una patologia all’altra».
Ogni volta che gridiamo, ridiamo, parliamo o sospiriamo, a nostra insaputa, lanciamo di fronte alla bocca una serie di composti organici particolarmente significativi, visto che la loro composizione cambia in presenza di determinate malattie. I medici lo sanno sin dai tempi di Ippocrate: annusare il fiato dei pazienti può dare indicazioni preziose sulla condizione di salute. E in tempi più recenti la tecnica viene già applicata con successo per la diagnosi della cirrosi epatica e del tumore del colon- retto. Esiste anche una rivista, il Journal of Breath Research, dedicata ai progressi delle ricerca in questo campo.
Ma le “narici” messe a punto da Haick e i colleghi promettono una vera e propria rivoluzione nella diagnostica: uno strumento maneggevole, poco costoso e facile da usare in grado di individuare precocemente e con accurata precisione quasi venti malattie.
Usando la tecnica di analisi della spettrometria di massa il gruppo di scienziati ha individuato l’impronta chimica di 17 malattie. I “campioni” di fiato delle persone reclutate per lo studio, provenienti da cinque diversi Paesi nel mondo, sono stati analizzati usando una rete di sensori a base di nanotubi di carbonio e nanoparticelle d’oro. Questo sistema ha decodificato il messaggio contenuto nei 2.300 respiri raccolti rivelandone la caratteristica composizione chimica. Il responso è arrivato grazie a un set di algoritmi capaci di segnalare l’eventuale presenza di una determinata malattia.
I successi del naso bionico sono frutto di ben congegnate sezioni di allenamento, simili a quelle a cui sono sottoposti i cani antidroga, per fare un esempio. «Noi possiamo insegnare al sistema che una determinata impronta del respiro potrebbe essere associata a una particolare malattia - spiega Haick - È la stessa cosa che si fa con i cani per spingerli a individuare specifici composti chimici. Avviciniamo qualcosa al naso del cane, il cane traduce il composto chimico in un segnale elettrico e lo fornisce al cervello, dopodiché lo memorizza in una determinata area cerebrale. È esattamente ciò che facciamo, ma invece di un naso abbiamo a che fare con sensori chimici e al posto del cervello abbiamo gli algoritmi. Così in futuro il dispositivo può riconoscere la malattia come un cane riconosce un certo odore».
Haick e i suoi colleghi sono convinti che il Na-Nose diventerà uno strumento rivoluzionario per la diagnosi precoce di molte malattie, anche di quelle asintomatiche. L’impiego del naso elettronico, per esempio, potrebbe aumentare il tasso di sopravvivenza dei malati di cancro al polmone dal 10 per cento al 70 per cento.
Tratto da: Healthdesk, Giovanna Dall’Ongaro, 11Gennaio 2017
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