Alla fine degli anni ’50, il dentista e capitano della Marina degli Stati Uniti Kirk C. Hoerman, allora un giovane sulla trentina, tentò di rispondere a una domanda audace: potrebbe la saliva di cancro alla prostata pazienti hanno caratteristiche diverse da quelle delle persone sane? Potrebbe contenere tracce di una malattia così lontana dalla bocca?
Senza sprecare altra saliva in discussioni elaborate, Hoerman ei suoi colleghi del dipartimento di ricerca dentale presso il Naval Training Center di Great Lakes, Illinois, si sono messi al lavoro. Hanno analizzato campioni di oltre 200 pazienti e controlli sani e hanno scoperto che la saliva di pazienti con cancro alla prostata non trattato mostrava un aumento significativo dei livelli di enzimi chiamati fosfatasi acide.
Scrivendo nel 1959 sulla rivista Cancro, i ricercatori hanno quindi realizzato a riflessione preveggente: che può essere utile osservare cambiamenti biochimici discreti nei tessuti distanti dal sito di origine del tumore.
Più di 60 anni dopo, l’idea che l’analisi della saliva possa essere utilizzata per rilevare diversi tipi di cancro sta prendendo piede nella comunità scientifica. Nella letteratura specializzata, gli articoli contenenti le parole chiave “diagnosi”, “cancro” e “saliva” sono più che decuplicati negli ultimi due decenni, passando da 26 nel 2001 a 117 nel 2011, 183 nel 2016 e 319 nel 2021, secondo il Banca dati Pubmedun motore di ricerca per articoli di ricerca biomedica.
Il fascino di questo approccio è evidente. Sebbene il cancro possa essere diagnosticato attraverso la biopsia tissutale, ciò richiede medici addestrati che maneggiano lunghi aghi, bisturi, endoscopi o altri strumenti per fare leva nel corpo per prelevare campioni. La biopsia liquida, che cerca tracce di componenti tumorali in fluidi come sangue, urina, liquido cerebrospinale, sperma o saliva, è un’alternativa meno invasiva. Di questi, il campione più semplice da raccogliere è senza dubbio la saliva.
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L’approccio ha già dato i suoi frutti: nel 2021, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha assegnato una designazione innovativa a un dispositivo a base di saliva strumento prediagnostico del cancro orale e della gola sviluppato dalla società statunitense Viome. (Tali designazioni sono concesse a nuovi dispositivi medici che hanno il potenziale per fornire cure o diagnosi più efficaci di malattie potenzialmente letali.) Basato sull’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico, lo strumento analizza un campione di saliva per l’attività dei geni (in particolare, RNA messaggero) appartenenti alla comunità batterica ospitata nella bocca. Per ragioni sconosciute, questa comunità si modifica quando si sviluppa un tumore sulle labbra, sulla lingua, sulla gola o sulle aree circostanti.
“Per decenni, la saliva è stata considerata un figliastro del sangue”, afferma il chimico Chamindie Punyadeera, che ha trascorso un decennio lavorando al test diagnostico della saliva di Viome. Ora alla Griffith University in Australia, è l’autrice principale di un 2021 studio descrivendo lo sviluppo del test in Medicina genomica NPJ. Ma quella visione della saliva come ripensamento potrebbe iniziare a cambiare nei prossimi anni man mano che le tecniche per analizzarla avanzano e si sviluppa una migliore comprensione di quali informazioni può contenere. “Poiché la saliva può essere raccolta in modo non invasivo, un paziente autorizzato potrebbe prelevare più campioni e diventare un amministratore dei propri test diagnostici”, prevede Punyadeera.
Il tesoro contenuto nella saliva
Ogni giorno, le ghiandole salivari di un adulto medio producono tra i 500 ei 1.500 millilitri di saliva per favorire la digestione e preservare la salute orale. Oltre a enzimi, ormoni, anticorpi, mediatori dell’infiammazione, detriti alimentari e microrganismi, è stato riscontrato che la saliva contiene tracce di DNA e RNA o proteine di tumori.
“L’obiettivo della diagnostica della saliva è sviluppare un rilevamento rapido e non invasivo delle malattie orali e sistemiche”, scrivono gli scienziati dentali Taichiro Nonaka della Louisiana State University e David TW Wong dell’Università della California, Los Angeles, in un articolo sulla diagnostica della saliva pubblicato nel 2022 Rassegna annuale di chimica analitica. Il campo si sta sviluppando rapidamente grazie al progresso delle “scienze omiche” che analizzano grandi collezioni di molecole coinvolte nel funzionamento di un organismo – come la genomica (genomi), la proteomica (proteine) o la metabolomica (metaboliti) – così come i metodi per analizzare grandi quantità di dati. Ad esempio, è già disponibile il proteoma della saliva, un catalogo esaustivo delle proteine presenti in questo fluido, ed è noto che tra il 20% e il 30% del proteoma della saliva si sovrappone a quello del sangue.
Ma “lo studio della diagnostica attraverso la saliva è un campo relativamente nuovo”, afferma Nonaka. Non è stato fino all’ultimo decennio, dice, che si è saputo che le ghiandole salivari – parotide, sottomandibolare e sublinguale, così come altre ghiandole minori, in prossimità dei vasi sanguigni – trasferiscono informazioni molecolari.
Oggi, nella saliva – e anche nel sangue – gli scienziati stanno iniziando a cercare e trovare il DNA tumorale circolante (ctDNA), che è il DNA che viene eliminato dalle cellule tumorali quando un tumore è presente nel corpo. Numerosi studi hanno identificato biomarcatori, come proteine prodotte in quantità maggiori nelle cellule tumorali o cambiamenti genetici che si verificano nelle cellule tumorali, che potrebbero essere utilizzati per rilevare tumori della testa e del collo, della mammella, dell’esofago, del polmone, del pancreas e dell’ovaio, nonché per monitorare la risposta del paziente alle terapie.
Ad esempio, nel 2015 ricercatori cinesi pubblicato che l’identificazione di due frammenti di un filamento di RNA (microRNA) nella saliva ha permesso di rilevare il cancro pancreatico maligno in 7 su 10 pazienti con la malattia. Una più recente revisione di 14 studi che hanno coinvolto più di 8.000 partecipanti hanno stimato che i pazienti affetti da cancro al seno avevano una probabilità 2,58 volte maggiore di avere determinati biomarcatori rilevabili dalla saliva, sebbene il 39% dei risultati negativi del test riguardassero pazienti che avevano effettivamente il cancro al seno. La ricerca nel campo è promettente, ma richiederà ulteriori studi prospettici per determinarne l’applicabilità clinica, afferma Nonaka.
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“Un grande vantaggio delle biopsie liquide è che possono eliminare contemporaneamente fino a 50 tipi di tumori nelle fasi iniziali, quando possono essere trattati chirurgicamente o sono candidati per trattamenti brevi e mirati”, afferma la biologa Marina Simián, ricercatrice presso l’Argentina Consiglio Nazionale della Ricerca Scientifica e Tecnica presso l’Istituto di Nanosistemi dell’Università Nazionale di San Martín, a Buenos Aires. Simián è anche cofondatore della società Oncoliq, che mira alla diagnosi precoce di tumori al seno, alla prostata e altri da un campione di sangue.
“Con gli strumenti odierni, pochissimi organi vengono sottoposti a screening per il cancro”, afferma Simián. Gli schermi comuni includono quelli per la prostata, il seno, la cervice, il colon dopo i 50 anni e i polmoni per coloro che hanno fumato molto. E nel mondo, dice, solo la metà di queste persone si sottopone a questi test, e in molti Paesi nemmeno il 10%. La speranza è quella di aggiungere molti altri test che si possono fare su un singolo campione di sangue o di saliva.
È possibile che in futuro i test del sangue e della saliva diventino la norma. Sebbene ci sia ancora molta strada da fare, Nonaka ritiene che, ad eccezione dei tumori orali, il test della saliva dovrebbe molto probabilmente essere integrato con biopsie liquide nel sangue o nelle urine, oltre ad altri parametri per aumentare la sensibilità e l’utilità pratica.
Alla ricerca degli esosomi
Un tipo di componente particolarmente promettente da cercare nella saliva è il exosoma. Gli esosomi sono minuscole vescicole avvolte da lipidi presenti in quasi tutti i tipi di fluidi corporei. Sono trasportatori o messaggeri che viaggiano da una cellula all’altra, anche a quelle in organi molto distanti. Trasportano un carico di materiale genetico e proteine, che viene assorbito da una cellula ricevente in un organo e svolge un ruolo importante nella segnalazione cellula-cellula. Ma anche gli esosomi hanno un ruolo importante nel cancro. “Sono giocatori chiave”, afferma Punyadeera. Rilasciate dalle cellule tumorali, passano nel sangue e da lì possono raggiungere le ghiandole salivari. Gli esosomi vengono così scaricati nella saliva, dalla quale possono essere raccolti.
Gli esosomi delle cellule tumorali hanno una composizione specifica e si sospetta che contribuiscano alla diffusione del cancro ad altri organi o tessuti. Ma da un punto di vista diagnostico, uno dei loro principali vantaggi è che imballano e proteggono il carico, in altre parole, non si mescolano con gli altri componenti della saliva. In questo modo, forniscono “informazioni clinicamente rilevanti più stabili e accurate per il rilevamento della malattia”, spiega Nonaka.
Ad esempio, per il cancro esofageo a cellule squamose, gli scienziati hanno trovato due firme o segnali negli esosomi salivari che consentono il rilevamento di questa malattia con una sensibilità e specificità superiore al 90%, oltre a fornire indicazioni su prognosi e trattamento, come riportato nel gennaio 2022 in Cancro molecolare.
Anche fattori come la concentrazione o l’aspetto degli esosomi al microscopio possono essere rivelatori. I pazienti con cancro orale, ad esempio, hanno esosomi con forme e dimensioni diverse da quelle che si trovano negli individui sani.
Tuttavia, le tecniche finora disponibili per isolare e studiare il contenuto esosomico della saliva sono costose e laboriose. In risposta a questa sfida, un nuovo metodo noto come rilascio e misurazione indotti dal campo elettrico, o EFIRM, è emerso; integra sensori elettrochimici e campi magnetici per catturare con eleganza minuscole quantità di DNA tumorale circolante e altre molecole – biomarcatori – che indicano la presenza di cancro. Questa tecnica ha già mostrato risultati incoraggianti nel diagnosi precoce del carcinoma polmonare non a piccole cellule e potrebbe anche essere utilizzato per valutare la risposta al trattamento.
La società statunitense Diagnostica liquida LLC, in cui Wong ha una partecipazione, offre già questa tecnologia, battezzandola Amperial e promettendo “la massima specificità e sensibilità per i tumori in fase iniziale” ea “costi molto inferiori”. I più entusiasti della tecnologia propongono un mondo in cui una visita di routine dal dentista salva la vita e non è necessario prelevare il sangue per verificare se qualcuno è malato. Ma gli esperti concordano sul fatto che, affinché quel sogno diventi realtà su larga scala, sono ancora necessari ulteriori studi.
“Per ottenere la traduzione dei biomarcatori salivari alla clinica, è necessario, da un lato, sviluppare protocolli standardizzati e, dall’altro, effettuare ampi studi multicentrici in cui l’influenza di diverse variabili confondenti come l’età, il sesso o lo stile di vita viene analizzato”, afferma l’odontoiatra Óscar Rapado González, dell’Istituto di ricerca sulla salute di Santiago de Compostela, in Spagna, dove sta studiando l’uso di campioni di saliva per l’individuazione di tumori della testa e del collo, nonché tumori del colon-retto.
L’identificazione nella saliva o in altri fluidi di molecole direttamente o indirettamente correlate ai tumori ha un potenziale oltre alla diagnosi precoce, afferma Rapado González. Potrebbe consentire di valutare il rischio individuale di sviluppare il cancro, prevedere come si evolverà un tumore o monitorare la risposta terapeutica in modo non invasivo, consentendo lo sviluppo di una medicina personalizzata.
“Indubbiamente”, afferma Rapado González, “ulteriori ricerche in questo campo guideranno i progressi verso l’applicabilità della saliva nell’oncologia di precisione nei prossimi anni”.
Questo articolo è apparso originariamente in Rivista Conosciuta, uno sforzo giornalistico indipendente da Annual Reviews. Iscriviti al notiziario.
[1] www.thehindu.com
