Individuare rapidamente le trasformazioni molecolari di un tumore, verificare se una terapia sta ancora funzionando e intervenire prima che la malattia progredisca. È la prospettiva aperta da ZipArray, la piattaforma diagnostica sviluppata da Rosebio, spin-off del CNR, Consiglio nazionale delle ricerche, nato a Brescia nel 2024. La tecnologia, attualmente in fase di validazione, consente di ricercare in un unico test numerose varianti genetiche tumorali. Può essere applicata sia ai campioni di tessuto sia alla biopsia liquida, attraverso l’analisi del materiale biologico presente nel sangue. I risultati vengono ottenuti in meno di quattro ore, con un costo contenuto e senza dover ricorrere alle complesse elaborazioni bioinformatiche richieste dal sequenziamento di nuova generazione. A illustrare le caratteristiche del progetto è Natasa Zarovni, biologa molecolare e co-founder di RoseBio, tra le ricercatrici che hanno contribuito alla realizzazione della piattaforma.

Dottoressa Zarovni, che cos’è ZipArray e qual è il suo elemento più innovativo?
«È una tecnologia di profilazione genomica nata all’interno dell’Istituto del CNR di Milano, dopo un lungo percorso di ricerca e sviluppo. Il nostro gruppo collabora da molti anni su progetti di diagnostica di precisione e biopsia liquida. A un certo punto abbiamo riconosciuto in questa tecnologia caratteristiche tali da consentirne il passaggio dalla ricerca alla diagnostica di routine».

Quali informazioni è in grado di fornire?
«Possiamo identificare, nei campioni di tessuto tumorale ma anche nel sangue, nel plasma o nel siero, precise mutazioni e altre alterazioni genomiche direttamente collegate al comportamento della malattia. Queste informazioni possono indicare se un paziente abbia o meno la possibilità di rispondere a determinati farmaci. Il clinico, infatti, non deve più valutare soltanto un singolo gene, ma spesso trenta, quaranta o cinquanta diverse alterazioni per associare la terapia più appropriata a uno specifico paziente».

Il primo impiego nel tumore del colon-retto
La piattaforma è stata sviluppata per essere adattata ai diversi tumori, selezionando di volta in volta le alterazioni genetiche clinicamente più importanti. Il suo impiego è partito dal carcinoma del colon-retto, una delle neoplasie nelle quali la medicina di precisione e la biopsia liquida hanno già acquisito un ruolo rilevante.

Perché avete deciso di partire dal carcinoma del colon-retto?
«Siamo partiti da questa neoplasia perché rappresenta un ambito clinico molto studiato, nel quale la medicina di precisione e la biopsia liquida possono offrire informazioni importanti. Il paziente può avere bisogno di essere monitorato non soltanto all’inizio della malattia, ma anche nelle fasi successive e durante l’intero percorso terapeutico. Il pannello dedicato al colon-retto ci ha permesso di dimostrare come la nostra tecnologia possa funzionare in un contesto clinico già avanzato e ben definito».

Qual è il ruolo della collaborazione con gli istituti ospedalieri?
«Abbiamo lavorato con il San Raffaele e oggi stiamo lavorando con altri gruppi clinici di Milano proprio sul carcinoma del colon-retto. Queste collaborazioni sono fondamentali per la nostra missione e il modello di sviluppo prodotto. Raccogliamo le esigenze espresse dai clinici, tenendo conto delle terapie disponibili o in sviluppo e delle specifiche alterazioni molecolari considerate più informative. Su questa base sviluppiamo il test di laboratorio, che dovrà poi essere validato dai clinici nei loro percorsi. L’obiettivo è fornire un kit diagnostico utilizzabile nelle stesse sedi cliniche che ricevono e servono i pazienti. La collaborazione potrebbe estendersi anche ad altre collaborazioni, in tempi brevi sul tumore al seno».

Seguire le trasformazioni della malattia
I tumori non rimangono immutati nel tempo. Durante il loro sviluppo possono acquisire nuove alterazioni genetiche e diventare resistenti a farmaci che inizialmente avevano prodotto una risposta positiva. La profilazione molecolare può quindi servire non solo a scegliere il primo trattamento, ma anche a controllare l’evoluzione della malattia.

Dopo il colon-retto, RoseBio ha concentrato proprio l’attenzione anche sul carcinoma mammario, soprattutto sul monitoraggio delle pazienti in terapia ormonale.

In che modo la piattaforma potrebbe essere utilizzata nel tumore al seno?
«Il tumore al seno ha una grande diffusione e, in una quota significativa di pazienti, può trasformarsi da malattia sensibile alle terapie ormonali a tumore resistente e più aggressivo. Esistono alterazioni molecolari capaci di segnalarci questo passaggio. Individuarle tempestivamente permetterebbe al medico di intervenire con farmaci diversi, evitando alla paziente gli effetti collaterali di una terapia che non funziona più».

Perché è necessario un monitoraggio ravvicinato?
«Nelle pazienti sottoposte a terapia attiva il controllo dovrebbe poter essere ripetuto anche a distanza di poche settimane, così da cogliere il momento in cui compare la resistenza. Un monitoraggio così stretto è difficile da realizzare in modo sistematico con tecnologie molto complesse, lente e costose. ZipArray potrebbe inserirsi in questo spazio, fornendo rapidamente informazioni sullo stato molecolare della malattia e a costi più accessibili».

La piattaforma può lavorare sia su campioni di tessuto che sul sangue del paziente?
«La piattaforma può lavorare sia sui campioni tumorali sia sul sangue. Quest’ultima applicazione apre la strada alla biopsia liquida, un approccio che permette di ricercare frammenti di materiale genetico rilasciati dal tumore attraverso un normale prelievo».

Il sangue può sostituire completamente la biopsia tissutale?
«Il tessuto rappresenta ancora lo standard diagnostico in molti contesti e la nostra tecnologia funziona molto bene anche su questo tipo di campione. Abbiamo però progettato ZipArray affinché fosse sufficientemente sensibile e robusta da analizzare anche il sangue, dove il materiale tumorale è presente in quantità molto ridotte. La biopsia liquida può diventare particolarmente utile nel monitoraggio, perché è meno invasiva e può essere ripetuta più facilmente».

Qual è la differenza rispetto al sequenziamento genomico?
«ZipArray non nasce per sostituire il Next Generation Sequencing, indispensabile per analizzare pannelli molto estesi e scoprire nuove alterazioni molecolari. Si tratta, invece, di una tecnologia “targeted”, cioè mirata a mutazioni già conosciute e associate alla risposta o alla resistenza a determinati farmaci».

Quali sono i vantaggi rispetto alle tecnologie già disponibili?
«I vantaggi principali sono tre: rapidità, riduzione dei costi e possibilità di impiego anche nei laboratori più piccoli. Abbiamo grande considerazione per il sequenziamento di nuova generazione, che oggi rimane fondamentale per scoprire nuove alterazioni legate all’eterogeneità dei tumori. Noi svolgiamo un compito diverso: analizziamo bersagli molecolari già conosciuti e clinicamente rilevanti».

Quanto tempo richiede il test?
«La fase analitica può essere completata in circa due o tre ore. L’interpretazione del risultato è immediata e non necessita di una lunga analisi bioinformatica. In sostanza l’intero percorso si conclude in meno di un giorno, rispetto ad attese che per alcuni test mediamente superano il mese. E in oncologia un mese può cambiare le cose».

La vostra tecnologia potrebbe contribuire ad abbattere le liste d’attesa?
«Oggi la diagnostica genomica è concentrata soprattutto negli IRCCS, nei policlinici universitari e nei maggiori centri oncologici. Gli ospedali più piccoli devono spesso inviare altrove i campioni, aggiungendo ai tempi dell’analisi quelli necessari per il trasporto, l’accettazione e la refertazione. La possibilità di distribuirla anche negli ospedali più piccoli aumenterebbe la capacità complessiva del sistema. Con lo stesso personale e le risorse già disponibili si potrebbero eseguire più test, liberando tempo per altre attività di laboratorio».

Quali altri vantaggi offrirebbe al Servizio sanitario nazionale?
«Si eviterebbe di trasferire continuamente i pazienti o i loro campioni, riducendo i tempi, i rischi di deterioramento del materiale biologico e i costi. Le nostre analisi potrebbero avere costi da cinque a dieci volte inferiori rispetto ad alcuni test genomici più complessi. La piattaforma non richiede inoltre apparecchiature che possono arrivare a costare centinaia di migliaia di euro o, nei casi più avanzati, circa un milione».

Quale investimento dovrebbe affrontare un ospedale?
«ZipArray utilizza apparecchiature da banco già presenti in numerosi laboratori, come quelle impiegate per la PCR e gli scanner a fluorescenza. Non richiede una formazione altamente specialistica, perché le procedure sono simili a quelle già conosciute dai tecnici di laboratorio. La nostra intenzione è fornire il test alle strutture che possiedono già gli strumenti necessari. Abbiamo adattato la procedura alle apparecchiature già esistenti proprio per evitare investimenti difficilmente sostenibili».

Possiamo parlare quindi di diagnostica di prossimità tale da ridurre la mobilità sanitaria?
«La mobilità sanitaria interregionale ha raggiunto il valore di 5,15 miliardi di euro. Lombardia, Emilia-Romagna e Veneto concentrano il 95,1% del saldo attivo, mentre Calabria, Campania, Puglia, Sicilia, Lazio e Sardegna rappresentano il 78,2% di quello passivo. Il divario inizia già dagli screening. La copertura mammografica raggiunge il 62% al Nord e si ferma al 34% al Sud, mentre per lo screening colorettale si passa dal 46 al 18%. Le differenze continuano nella fase della caratterizzazione molecolare, necessaria per accedere ai farmaci a bersaglio specifico. Quindi la possibilità di eseguire i test negli ospedali territoriali potrebbe contribuire anche a ridurre le disuguaglianze nell’accesso all’oncologia di precisione».

State già lavorando con il Servizio sanitario nazionale?
«Non ancora, ma è la direzione che intendiamo intraprendere. Riteniamo che la nostra piattaforma abbia caratteristiche particolarmente adatte al servizio pubblico: utilizza strumenti già presenti, non richiede competenze bioinformatiche avanzate e può distribuire la capacità diagnostica sul territorio».

Qual è, dunque, il traguardo finale del progetto?
«Vogliamo portare la diagnostica molecolare più vicino al paziente. Se questa fase viene svolta nell’ospedale territoriale, il caso può arrivare più rapidamente al centro specialistico e al Molecular Tumor Board. L’obiettivo è ottenere informazioni tempestive e di qualità, riducendo attese, spostamenti e costi».