La diagnosi precoce del cancro è fondamentale per migliorare gli outcomes e ridurre l'invasività dei trattamenti. Grazie ai progressi della ricerca, oggi è possibile individuare precocemente alcune forme di tumore attraverso esami del sangue innovativi e l'analisi dei marcatori tumorali.
Marcatori Tumorali: Cosa Sono e Come Funzionano
I marcatori tumorali, noti anche come biomarkers, sono sostanze, per lo più proteine, facilmente rintracciabili nel sangue tramite un semplice prelievo venoso. Queste molecole possono essere prodotte anche da cellule non tumorali, ma le cellule cancerose, moltiplicandosi rapidamente, possono rilasciarne quantità superiori alla norma. Questi livelli anomali possono fungere da segnale d'allarme per intercettare la malattia.
I marcatori tumorali possono essere impiegati nella diagnosi di alcuni tipi di cancro, nella valutazione prognostica e, soprattutto, nel monitoraggio della risposta ai trattamenti farmacologici. Nella fase diagnostica, i marcatori possono indirizzare o confermare una diagnosi, ma non sono mai sufficienti da soli per stabilire la presenza di un tumore. Devono essere sempre considerati insieme ad altri esami clinici e strumentali. Quando un tumore è già stato diagnosticato, l’andamento dei marcatori può essere utile per misurare la risposta a un trattamento e seguire l’evoluzione della malattia.
Il monitoraggio dei livelli dei marcatori rappresenta un metodo semplice e poco invasivo per seguire la malattia nel tempo o per individuare precocemente una ripresa dopo una remissione, a condizione che i marcatori siano affidabili. Tuttavia, a causa della complessità dei tumori, non esistono marcatori sempre attendibili né un marcatore unico e specifico per tutte le forme di cancro.
È importante sottolineare che nessuno dei marcatori e dei test attualmente disponibili è consigliato come strumento di screening per la diagnosi precoce di un tumore, soprattutto in assenza di disturbi che facciano sospettare la malattia. Alcuni marcatori possono risultare positivi per ragioni diverse dal cancro (falso positivo), oppure un tumore, soprattutto se di piccole dimensioni, potrebbe non riflettersi in un aumento significativo del marcatore (falso negativo). Inoltre, non tutte le persone affette da un certo tipo di tumore presentano necessariamente valori elevati del relativo marcatore tumorale, e per determinati tipi di cancro non sono stati ancora identificati dei marcatori tumorali.
Oggi conosciamo alcuni marcatori che sono prodotti solo dalle cellule di un organo, ma non sono necessariamente specifici di un particolare tumore. Il PSA, per esempio, è la sigla dell’antigene prostatico specifico, prodotto dalla ghiandola prostatica, e la sua concentrazione può crescere in uomini con carcinoma della prostata, ma anche in caso di iperplasia prostatica benigna, infezione o infiammazione della ghiandola prostatica.
Altri marcatori possono aumentare in presenza di più tipi di tumore. Il CA 125, o antigene tumorale 125, si può trovare in alte concentrazioni nel sangue di pazienti con diversi tipi di tumore tra cui il carcinoma dell’ovaio. Il CEA, o antigene carcino-embrionario, è una sostanza che si può trovare nel sangue di pazienti che hanno il cancro del colon, altri tipi di cancro o malattie, o in quello di persone che fumano tabacco. L'alfafetoproteina (AFP), normalmente prodotta dal feto, può suggerire la presenza di un tumore primitivo del fegato o di un tumore delle cellule germinali quando si trova ad alta concentrazione in uomini adulti e donne non in gravidanza.
Date queste premesse, il dosaggio dei marcatori deve essere richiesto dal medico dietro specifica motivazione clinica, altrimenti il paziente che decidesse autonomamente di eseguire questo tipo di test, per curiosità o scrupolo personale, potrebbe interpretarne i risultati in modo fuorviante.
Esempi di Marcatori Tumorali Comuni
- PSA: Utilizzato per la diagnosi e il monitoraggio del cancro alla prostata.
- CEA: Utilizzato nella diagnosi e nel monitoraggio di vari tumori, tra cui il cancro del colon-retto, del polmone e del pancreas.
- AFP: Utilizzato principalmente nella diagnosi e nel monitoraggio del cancro al fegato.
CancerSEEK: Un Nuovo Test per la Diagnosi Precoce
Recentemente, i ricercatori del Johns Hopkins Kimmel Cancer Center di Baltimora hanno sviluppato un nuovo esame del sangue chiamato CancerSEEK, in grado di identificare otto tra i tumori più comuni: ovaio, fegato, esofago, pancreas, stomaco, colon-retto, polmone e mammella. Questo test misura il DNA tumorale circolante (ctDNA) valutando 16 geni e dosa otto biomarcatori peptidici, utilizzando poi un algoritmo per analizzare i dati.
L’uso di una combinazione di marcatori selezionati e di analisi genetica per la diagnosi precoce ha il potenziale per modificare il nostro approccio diagnostico e si basa sulla stessa logica dell’uso di combinazioni di farmaci per curare i tumori.
Sono stati reclutati 1005 pazienti con neoplasie dell’ovaio, esofago, fegato, pancreas, stomaco, colon retto, polmone o mammella in stadio compreso fra I e III non ancora sottoposti a chirurgia. L’età media è di 64 anni; lo stadio più rappresentato era il II (49%), seguito dal III (31%) e dal I (20%). Allo studio hanno partecipato anche 812 soggetti sani (età media 55 anni) come controlli.
L’analisi ha riguardato segmenti di 16 geni ed analizzato otto biomarcatori. Le otto proteine testate sono l’antigene Ca 125, l’antigene carcinoembrionario (Cea), l’antigene Ca 19-9, la prolattina, il fattore di crescita degli epatociti, l’osteopontina, la mieloperossidasi e l'inibitore tissutale delle metalloproteinasi.
Un test veniva considerato positivo se la frequenza della mutazione in uno dei 16 geni o il valore del marcatore o una loro combinazione erano sufficientemente elevati rispetto alla popolazione controllo. L’algoritmo è stato usato per immagazzinare i dati, analizzarli statisticamente e, quindi, determinare la sensibilità e specificità attraverso 10 ripetizioni e 10 validazioni crociate.
La sensibilità di CancerSeek è stata del 73% per le forme al II stadio, del 78% per il III stadio e del 43% per il I stadio. In complesso il sistema è stato in grado di scoprire la neoplasia (sensibilità) nel 70% dei casi testati con un range variabile fra il 98% dei tumori ovarici ed il 33% del tumore mammario. Per quanto riguarda la specificità è stata del 99%. Infatti sono risultati valori anomali solo in 7 casi fra gli 812 individui sani.
Gli AA. concludono che il test elaborato e sperimentato dallo Sloan Kettering appare molto promettente e potrebbe essere utilizzato nello screening di malattie attualmente non rilevabili precocemente come le neoplasie esofagee, gastriche e pancreatiche. Questo sembra ancora più realizzabile dato il costo accettabile di circa 400€.
Critiche allo Studio CancerSEEK
Diverse critiche sono state mosse a questo studio. Tra le più condivisibili e meno tecniche ricordiamo innanzi tutto l’elevato numero di pazienti con forme avanzate arruolati. Un’altra critica logica riguarda l’ambiguità dei marcatori che possono riflettere anche una condizione infiammatoria come, ad esempio, le patologie articolari degenerative. Il probabile risultato porterebbe a ridurre la elevata specificità del 99% documentata dallo studio con un aumento dei falsi positivi nella popolazione sana.
Inoltre le neoplasie in stadio iniziale tendono a “disperdere” meno DNA riducendo la sensibilità del test nelle forme precoci, come documentato dal basso valore di positività al I stadio. A tutto questo dobbiamo aggiungere l’impatto emotivo sui pazienti in caso di falso positivo.
Infine vale appena la pena di ricordare che diamo per scontato, e non lo è, che la diagnosi precoce sia in grado di incidere sulla mortalità delle neoplasie.
ISET: Isolamento delle Cellule Tumorali
Iset, acronimo di "isolamento delle cellule tumorali in base alla loro dimensione", è una tecnica che, attraverso un esame del sangue, individua le cellule cancerose circolanti nell’organismo. L’obiettivo è arrivare alla diagnosi in anticipo rispetto a quanto non si riesca a fare ricorrendo alle tecniche di diagnostica per immagine: come Tac, Pet e risonanza magnetica.
Nel sangue delle persone sane, si ritrovano soltanto tre tipologie cellulari: i leucociti, gli eritrociti e le piastrine. Quando si ritrova una cellula più grande, che normalmente non dovrebbe esserci, è fondato il sospetto che segnali la presenza di un tumore già sviluppatosi.
Molti laboratori stanno lavorando da anni sulla ricerca di cellule tumorali circolanti ed esistono almeno una quarantina di metodi diversi per l’identificazione di queste cellule. Il reale vantaggio di questo approccio rispetto agli altri è tutto da dimostrare.
La maggior parte degli studi che lo supportano sono stati condotti in vitro o su modello animale, ma ci sono anche ricerche in cui è stato possibile scoprire le cellule tumorali nei pazienti. I dati, nello specifico, riguardano cellule neoplastiche polmonari, del colon-retto, della prostata, del seno, del pancreas, del fegato e del melanoma.
I risultati, in linea teorica, in futuro potrebbero essere estesi a tutti i tumori. Ma al momento non esiste alcun trial clinico randomizzato che confronti la ricerca delle cellule tumorali nel sangue con gli iter diagnostici al momento in uso per le diverse neoplasie. Per questo motivo il sistema di isolamento di Iset non è considerato migliore dalla comunità scientifica rispetto agli altri disponibili. Il giudizio, dunque, è rimandato.
Una volta scoperta la positività di una persona a un test, occorre sottoporla a indagini non specifiche: Tac, Pet e risonanze magnetiche. La ricerca di cellule tumorali è meno precisa rispetto alla diagnostica molecolare.
Non ci sono dati che indichino che Iset sia migliore di altri test per identificare le cellule tumorali circolanti. Detto questo, un primo livello di indagine chiama in causa i malati oncologici, al fine di cogliere quanto prima l’inizio di un processo di diffusione metastatica. Forse, data la sua mancanza di selezione, potrebbe essere più utile per la diagnosi precoce in persone sane.
Diagnosi Precoce: Screening e Prevenzione
Fare una diagnosi precoce significa individuare un tumore in fase iniziale, quando in genere non dà ancora sintomi e non si è diffuso in altri organi con le metastasi. Per molti tipi di cancro trattare un tumore nei primi stadi è più semplice e le probabilità di successo sono maggiori: gli interventi chirurgici possono infatti essere più circoscritti e le terapie meno pesanti, con una conseguente migliore qualità di vita dei pazienti.
La diagnosi precoce in oncologia può essere casuale, quando per esempio il tumore viene individuato grazie a un esame effettuato per altri motivi e non con lo scopo specifico di cercare un cancro. Più spesso la scoperta precoce di alcuni tra i tumori più diffusi o conosciuti, come seno, collo dell’utero, colon, avviene nell'ambito di un programma di screening di popolazione.
In Italia, secondo le indicazioni del Ministero della salute, il Servizio sanitario nazionale offre la possibilità di fare accertamenti gratuiti per la diagnosi precoce di questi tipi di tumore:
- Tumore del seno: mammografia ogni due anni per le donne di età compresa tra i 50 e i 69 anni.
- Tumore del collo dell’utero: a partire dal 2016 è stato introdotto il test HPV come esame primario di screening da eseguire a partire dai 30 anni. Il Pap test va eseguito ogni tre anni (dai 25 ai 64 anni), mentre il test HPV ogni 5 anni.
- Tumore del colon-retto: in quasi tutta Italia lo screening prevede per uomini e donne la ricerca del sangue occulto nelle feci ogni anno tra i 50 e i 69 anni; se l’esame risulta positivo, si esegue una colonscopia.
La diagnosi precoce permette di individuare tumori molto piccoli e non ancora diffusi agli organi vicini, per cui l’esito delle cure in molti casi è migliore o addirittura risolutivo, ma il tumore è comunque già presente. Si parla in questo caso di prevenzione secondaria. La prevenzione primaria, invece, consiste in una serie di comportamenti e a volte di terapie che hanno lo scopo di evitare che il tumore si formi.
Differenza tra Prevenzione Primaria e Secondaria
Tumore del colon-retto
Per il tumore del colon-retto la prevenzione primaria comprende abitudini e comportamenti che possono contribuire a ridurre il rischio di sviluppare questo tipo di cancro. Tra questi: seguire una dieta ricca di fibre, frutta e verdura e povera invece di grassi, di carni rosse e lavorate, mantenere un peso corporeo sotto controllo e fare esercizio fisico.
Per la diagnosi precoce del tumore del colon-retto, ossia per la prevenzione secondaria, si effettuano invece esami specifici. Questi includono la ricerca periodica di sangue occulto nelle feci o la rettosigmoidoscopia dopo i 50 anni o anche prima se c’è una storia familiare di questo tipo di cancro o di malattie che predispongono alla formazione di tumori intestinali (per esempio la sindrome di Lynch e le sindromi poliposiche adenomatose ereditarie).
Tumore del collo dell’utero
Lo screening con il Pap test, oggi nella maggior parte delle regioni sostituito o in via di sostituzione con il test HPV, è stato un importantissimo mezzo di prevenzione secondaria, perché ha permesso di abbattere nei Paesi occidentali la mortalità per tumore della cervice uterina, tramite la diagnosi precoce sia del tumore stesso, sia delle lesioni precoci che predispongono a questa malattia. Nella maggior parte dei casi questo tipo di tumore è, infatti, causato da un’infezione provocata dal virus HPV, che si trasmette per lo più per via sessuale.
Oggi contro questo virus abbiamo a disposizione un importante strumento di prevenzione primaria, la vaccinazione anti HPV, in grado di proteggere dai ceppi virali più aggressivi, responsabili di circa il 70 per cento dei tumori della cervice.
Biopsia Liquida: Un Approccio Promettente
Tra le tecniche messe a punto per intercettare il tumore sin dal suo esordio c'è la biopsia liquida, una numerosa varietà di test effettuati su un prelievo di sangue al fine di valutare la presenza di “tracce” del tumore. Negli anni sono stati diversi i test messi a punto a tale scopo. Ultimo in ordine di tempo è CancerSEEK sviluppato dalla Johns Hopkins University.
Se la diagnosi precoce di tumore attraverso un prelievo di sangue dunque è ancora lontana ad arrivare, la biopsia liquida -e in particolare il test CancerSEEK- è già oggi uno strumento molto utile nella lotta ai tumori. I principali settori di utilizzo della di queste tecniche sono il monitoraggio dell'evoluzione della malattia (attraverso il dosaggio di alcuni biomarcatori) e la scelta delle terapie. Attraverso la biopsia liquida è infatti possibile analizzare le caratteristiche genetiche del tumore che già è presente al fine di somministrare la migliore terapia.
A differenza di una biopsia tradizionale, dove il risultato è una “fotografia” parziale del tumore relativa solo alla sede dove è stato effettuato il prelievo del tessuto, con la biopsia liquida è possibile seguire l'evoluzione della malattia. Ed è proprio quest'ultimo uno degli indubbi vantaggi della biopsia liquida: alcune mutazioni nei tumori compaiono nel tempo e rendono inefficace una cura precedente.
Analisi del Sangue Potenziata dall’Intelligenza Artificiale (AI)
Allo scopo di raggiungere questo obiettivo i ricercatori della Division of Medical Oncology, Department of Oncology, Mayo Clinic di Rochester negli Stati Uniti, hanno sviluppato un nuovo tipo di analisi del sangue potenziata dall’intelligenza artificiale (AI) in grado di rilevare con precisione oltre 50 diversi tipi di tumore ed in grado di identificare anche la sede del tumore.
Il sotto-studio prospettico caso-controllo, riportato in questo articolo, ha realizzato il test impiegando un algoritmo di apprendimento automatico per la ricerca di specifici cambiamenti chimici nel DNA, chiamati patterns di metilazione, associati al cancro, nel DNA libero circolante (cfDNA) così da rilevare e localizzare più tipi di cancro in tutti gli stadi con elevata specificità.
Nello studio sono stati arruolati 6.689 partecipanti [2.482 avevano un tumore (oltre 50 tipi di cancro), 4.207 non erano portatori di un tumore] e sono stati distribuiti in set di training e validazione. Il cfDNA plasmatico è stato sottoposto a sequenziamento bisolfito indirizzato a un pannello di oltre 100.000 regioni di metilazione informativa.
È stato sviluppato e validato un classificatore per la rilevazione del cancro e la localizzazione dei tessuti di origine (TOO). Le prestazioni sono state coerenti nei set di training e di validazione. Nella validazione, la specificità era del 99,3%; il Tasso di falsi positivi (FPR) dello 0,7%. La sensibilità dello stadio I-III era del 67,3% in un set predefinito di 12 tipi di cancro (ano, vescica, colon / retto, esofago, testa e collo, fegato / dotto biliare, polmone, linfoma, ovaio, pancreas, neoplasia delle plasmacellule, stomaco), che rappresentano ogni anno il ∼63% dei decessi per cancro negli Stati Uniti ed era del 43,9% in tutti i tipi di cancro. Il rilevamento aumentava con l’aumentare dello stadio. La TOO è stata prevista nel 96% dei campioni con segnale simile al cancro.
In conclusione, il sequenziamento di cfDNA sfruttando i modelli di metilazione informativa ha rilevato più di 50 tipi di cancro in tutti gli stadi.
Tabella: Sensibilità di CancerSEEK per stadio e tipo di tumore
| Stadio | Sensibilità |
|---|---|
| I stadio | 43% |
| II stadio | 73% |
| III stadio | 78% |
| Tumore ovarico | 98% |
| Tumore mammario | 33% |
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