Aproximando-se cada vez mais do diagnóstico usando um ‘nariz eletrônico’

O diagnóstico do câncer de próstata por método não invasivo e com maior precisão do que os procedimentos diagnósticos tradicionais está cada vez mais perto de se tornar uma realidade.

É o que confirmam os dados de um estudo publicado pela Jornal Internacional de Urologiaque testou a eficácia do primeiro protótipo de um nariz eletrônico que pode identificar a presença de um tumor a partir de uma amostra de urina, reconhecendo moléculas voláteis específicas.

Diag-Nose – o nome do projeto que criou o primeiro protótipo experimental – é o resultado de uma estreita colaboração entre Humanitas e o Politecnico di Milano. Os resultados preliminares são animadores: o teste determina corretamente a presença de um tumor em Pacientes com câncer em 85,2% dos casos e dá corretamente um resultado negativo para pacientes saudáveis ​​em 79,1% dos casos.

Não só isso: o protótipo tem outros benefícios significativos quando comparado ao método tradicional de biópsia: além de ser um procedimento invasivo, as biópsias têm uma taxa particularmente alta de falsos negativos para tumores em estágio inicial devido ao fato de que apenas uma pequena porção de tecido é coletada e analisada.

O estudo

O estudo foi realizado entre março de 2020 e março de 2021 no Humanitas Mater Domini, em Castellanza, e no Humanitas Research Hospital em Rozzano. O projeto envolveu 174 pessoas divididas em dois grupos: 88 pacientes com câncer de próstata de vários graus e estágios confirmados por exame histológico, e 86 pessoas no grupo “controle” composto por homens e mulheres de diferentes idades sem histórico da doença que haviam se submetido a exames médicos (inclusive para PSA).

Uma amostra de urina foi coletada de cada pessoa e analisada nos laboratórios da professora Laura Capelli no Departamento de Química, Materiais e Engenharia Química do Politecnico di Milano. Verificou-se que o nariz eletrônico forneceu corretamente um resultado positivo para pacientes com tumores em 85,2% dos casos. Tem uma precisão – ou seja, a capacidade de fazer um diagnóstico correto, seja negativo ou positivo – de 82,1%. Apenas para homens com mais de 45 anos, faixa etária mais acometida pela doença, mas também a mais difícil de diagnosticar corretamente, a acurácia é de 81%.

“A biópsia de próstata é atualmente o padrão ouro para o diagnóstico do câncer dessa glândula. Apesar da maior precisão que o procedimento tem obtido com o uso da ressonância magnética para orientar a coleta das amostras de tecido, a taxa de detecção do tumor chega a 48,5% em Essa porcentagem é significativamente menor do que a do nariz eletrônico que, além de maior precisão diagnóstica, limitaria os transtornos e as complicações para o paciente”, explica o autor do estudo, Dr. Gianluigi Taverna, coordenador de urologia do Humanitas Mater Domini e médico pesquisador do Humanitas Research Hospital.

Diag-Nose: De um estudo de 2012 em cães à validação clínica do protótipo

O nariz eletrônico é a evolução de um estudo muito maior realizado em 2012 pela Humanitas com a colaboração do Centro Veterinário Militar de Grosseto (Cemivet) e apoiado pelo Ministério da Defesa italiano. Esta pesquisa revelou como os cães, uma vez devidamente treinados, são capazes de detectar o câncer de próstata pelo cheiro da urina dos pacientes.

“Esta descoberta”, explicou o Dr. Taverna, “confirmou que os tumores da próstata produzem substâncias orgânicas voláteis específicas, tecnicamente conhecidas como VOCs (Compostos Orgânicos Voláteis), que o cão é capaz de detectar com grande precisão. Decidimos desenvolver essa capacidade a fim de desenvolver um dispositivo de diagnóstico de alta tecnologia que possa se tornar parte da prática clínica diária.”

O nariz eletrônico desenvolvido no âmbito do projeto Diag-Nose é, portanto, um protótipo criado a partir da reprodução do olfato canino, criado a partir de uma série de sensores capazes de analisar as substâncias voláteis liberadas no ar por amostras de urina.

“Assim como os cães, o nariz eletrônico também passou por um período de treinamento, realizado em cerca de 530 pessoas, que permitiu aos engenheiros do Politecnico di Milano, professora Laura Capella e Dra. Carmen Bax, ajustar os parâmetros de análise e ensine o dispositivo a determinar se um amostra de urina pertencia a uma pessoa saudável ou a um paciente com câncer de próstata. O sucesso desta formação foi confirmado pelo estudo publicado no Jornal Internacional de Urologia”, afirmou Fabio Grizzi, pesquisador dos laboratórios do Hospital de Pesquisas Humanitas, onde também é responsável pelo serviço de histologia.

“Para que o nariz eletrônico se torne efetivamente parte da prática clínica diária, serão necessários mais estudos em larga escala, que nos permitam confirmar os resultados já obtidos e desenvolver o potencial do protótipo. Portanto, o próximo passo para a fabricação do nariz eletrônico ver uma realidade é validá-la envolvendo institutos clínicos internacionais”, concluíram Gianluigi Taverna e Fabio Grizzi.

Fornecido por Politecnico di Milano