Caratterizzazione chimica dei composti organici volatili nell’espirato umano: una nuova frontiera per la diagnosi clinica
Obiettivo generale della ricerca
Il progetto ha avuto come obiettivo la caratterizzazione chimica dei composti organici volatili (VOC) presenti nell’espirato umano. In particolare l’attenzione è stata focalizzata su due aspetti e cioè sullo sviluppo di un protocollo di campionamento e analisi dell’espirato oltre che di un opportuno approccio statistico per l’elaborazione dei risultati e sull’impiego dell’analisi dell’espirato come nuova metodica diagnostica, alternativa alle convenzionali, per effettuare indagini di screening di patologie a carico dell’apparato respiratorio e digerente
Principali risultati prodotti
Sviluppo un protocollo per l’analisi dell’espirato umano finalizzato alla diagnosi precoce di patologie quali mesotelioma, cancro colorettale e asma infantile (Rapporto)
Sviluppo e brevettazione di un sistema per il campionamento diretto su cartuccia della frazione alveolare dell’espirato umano “Mistral” (Brevetto)
Sviluppo di un approccio smart per la diagnosi precoce (Rapporto)
Istituzione del primo centro regionale di Breath Analysis in Puglia (Protocollo)
Principale know-how prodotto
Identificazione da un punto di vista sia sperimentale sia teorico di specie presenti nell’espirato umano markers delle patologie studiate
Sfida sociale: Prevenzione, accertamento e cura della malattia
Le attività condotte nell'ambito del progetto di ricerca rispondono all'esigenza di mettere a punto e validare una tecnica diagnostica di screening non invasiva e di facile esecuzione, e hanno l'ambizioso obiettivo di sviluppare una nuova idea di prevenzione che, partendo da indagini di screening non invasive, veloci e a basso costo, porti ad indagare ed approfondire mediante tecniche gold standard quali biopsie, broncoscopie, colonscopie, ecc., meno tollerate dal paziente, solo situazioni risultanti incerte dallo screening di primo livello. Inoltre, la non invasività e facilità di esecuzione delle tecniche messe a punto nell'ambito del progetto permetteranno controlli più frequenti volti sia alla prevenzione sia al follow-up di pazienti in trattamento terapeutico oltre a limitare le indagini eseguite con metodiche gold standard, certamente più costose, conseguendo significativi miglioramenti in termine di qualità della vita dei pazienti, contrazione delle "liste di attesa" e riduzione dei costi per il Servizio Sanitario Regionale
Collaborazioni nazionali rilevanti attivate
- Università di Trieste - Dip. Scienze chimiche e farmaceutiche (Collaborazione scientifica)
Condivisione di sistemi di campionamento per confrontare tecnologie per la raccolta dell’espirato umano basate su principi differenti
- CNR - IFC (Collaborazione scientifica)
Conduzione attività sperimentale e preliminare volta a valutare lo stato di salute della popolazione esposta alle emissioni industriali del Centro Olii di Viggiano
- LabService Analytica srl (Collaborazione scientifica)
Ricerca e sperimentazione di tecnologie all’avanguardia e smart per la determinazione di composti organici volatili, in particolare di detector a fotoionizzazione e di sensori elettrochimici
- Pollution srl (Accordi)
Sperimentazione, ottimizzazione e validazione di un microGC-MS per la determinazione on line di composti organici volatili nell’espirato umano
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Università di Bari - DETO (Progetti congiunti)
Reclutamento di pazienti affetti da polipi e cancro colorettali e campionamento dell’espirato presso gli ambulatori dedicati e nell’ambito di una sperimentazione approvata dal Comitato Etico di riferimento
- IRCCS - Giovanni Paolo II (Progetti congiunti)
Definizione di un protocollo sperimentale approvato dal Comitato Etico di riferimento che ha permesso il reclutamento di pazienti affetti da carcinoma polmonare e mesotelioma polmonare e/o in follow up e/o trattamento terapeutico ed il campionamento dell’espirato presso gli ambulatori dedicati
- UOC Pediatria - Giovanni XXIII (Collaborazione scientifica)
Definizione protocollo descrittivo della sperimentazione finalizzato all’approvazione del comitato etico ed in attesa di un responso ufficiale si sono definiti i criteri di inclusione ed esclusione alla/dalla sperimentazione per il reclutamento di pazienti pediatrici affetti da asma infantile. Messa a punto della metodica per l’analisi dell’espirato mediante analizzatore di FeNO al fine di integrare tale informazione con quelle relative alle concentrazioni di VOCs determinate sugli stessi campioni
- ASL Brindisi/Taranto (Collaborazione scientifica)
Definizione di un protocollo sperimentale approvato dal Comitato Etico di riferimento che ha permesso il reclutamento di pazienti affetti da mesotelioma pleurico e/o in follow up e/o esposti all’amianto nelle province di Taranto e Brindisi e il campionamento dell’espirato presso gli ambulatori dedicati
- ARESS-IRCCS (Progetti congiunti)
Istituzione del primo Centro Regionale per la Breath Analysis ovvero di un ambulatorio per l’analisi di screening di patologie quali il cancro al colon retto, carcinoma polmonare e mesotelioma pleurico
- CNR - IMM (Collaborazione scientifica)
Studio dello stato dell’arte relativo all’analisi di Composti Organici Volatili nell’espirato umano mediante metodiche analitiche di Breath Analysis
- Predict srl (Progetti congiunti)
Sviluppo finalizzato all’industrializzazione di device e supporti decisionali per protocolli diagnostici, people oriented, basati sulla Breath Analysis, che ha portato alla progettazione e sviluppo del campionatore della frazione alveolare di espirato umano Mistral brevettato
- Catino A., De Gennaro G., Di Gilio A., Facchini L., Galetta D., Palmisani J., Porcelli F., Varesano N.. (2019) Breath Analysis: A Systematic Review of Volatile Organic Compounds (VOCs) in Diagnostic and Therapeutic Management of Pleural Mesothelioma. Cancer
- Catino A., De Gennaro G., Di Gilio A., Facchini L., Galetta D., Mongelli T., Palmisani J., Porcelli F., Varesano N., Pizzutilo P., Montrone M., Longo V., Del Bene G., Mastrandrea A., Pesola F., Ricci D., Petrillo P., Zacheo A.. (2019) Breath Analysis: New Key-Challenges for Early Detection of Lung and Pleural Neoplasms. Tumori Journal
Di Gilio Alessia
CHIM/12 Chimica dell'ambiente e dei beni culturali
Dipartimento di Chimica
Università degli Studi di Bari "Aldo Moro"