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Il trapianto di polmone fallisce? lo dice il naso elettronico eNose #ERSCongress #ERS2021

Photo courtesy of Nynke Wijbenga

Un "naso" elettronico è in grado di rilevare con una precisione dell'86% quando un trapianto di polmone inizia a fallire, secondo una ricerca presentata oggi al Congresso internazionale ERS [1].

Nynke Wijbenga, studentessa di dottorato presso l'Erasmus University Medical Center a Rotterdam, ha dichiarato al Congresso che la scoperta potrebbe consentire ai medici di individuare in una fase precoce quando un trapianto di polmone fallisce, nota come disfunzione cronica dell'allotrapianto (CLAD), in modo da poter fornire cure per evitare che peggiori. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche prima che l'eNose possa essere utilizzato in clinica per questo scopo.

“A circa il 50% dei pazienti sottoposti a trapianto di polmone viene diagnosticata una disfunzione cronica dell'allotrapianto o un rigetto cronico entro cinque anni dal trapianto. Il rigetto cronico rimane la causa di morte più importante dopo il trapianto di polmone e, al momento, non esiste un trattamento disponibile per invertirlo-  afferma Wijbenga- Una volta confermato il rigetto cronico, i pazienti possono sopravvivere in media da uno a cinque anni. Un nuovo trapianto potrebbe essere l'ultima risorsa per pazienti specifici con rigetto cronico avanzato. Pertanto, è della massima importanza valutare se siamo in grado di prevedere o diagnosticare la disfunzione del trapianto di polmone in una fase precoce, possibilmente consentendo un trattamento precoce più efficace".

Al momento, possono essere necessari diversi mesi per diagnosticare il CLAD. I medici testano la funzionalità polmonare ad ogni visita e la misurano rispetto al miglior picco, raggiunto dopo il trapianto. Se scende all'80% o meno, indagano ulteriormente per escludere cause che potrebbero rispondere al trattamento, come l'infezione polmonare che potrebbe essere trattata con antibiotici. Il rigetto cronico può essere confermato solo dopo queste indagini e se il declino della funzione polmonare persiste per tre mesi.

L'eNose è un piccolo dispositivo che contiene sensori per rilevare sostanze chimiche, chiamate composti organici volatili (COV), che sono presenti in circa l'uno per cento del nostro respiro esalato e possono variare a seconda dei processi metabolici, che si verificano in tutto il corpo o in parti di esso, come i polmoni. Quando i pazienti espirano nell'eNose, i sensori non solo rilevano lo schema dei COV nel respiro, ma correggono anche i risultati per tenere conto dell'aria ambiente che è stata inalata. I risultati vengono analizzati utilizzando algoritmi di apprendimento automatico (intelligenza artificiale) e il "respiro" può essere utilizzato per identificare diverse malattie polmonari.

Wijbenga e i suoi colleghi hanno reclutato 91 pazienti sottoposti a trapianto di polmone, che stavano visitando Erasmus MC per appuntamenti ambulatoriali, per il loro studio tra luglio e novembre 2020. Hanno effettuato una misurazione eNose da ciascun paziente e quindi hanno confrontato i loro risultati con le diagnosi che i consulenti dei pazienti avevano già fatto.

I pazienti avevano un'età compresa tra 35 e 73 anni, il 47% era di sesso maschile e il tempo medio (medio) dopo il trapianto di polmone era di 3,6 anni. Nell'86% dei casi i ricercatori hanno scoperto che eNose era in grado di discriminare tra i 68 pazienti, che avevano trapianti di polmone stabili e i 23 pazienti che avevano CLAD.

"Questi risultati suggeriscono che l'eNose è uno strumento promettente per il rilevamento di CLAD- aggiunge- Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche prima che possa essere utilizzato in clinica. Dobbiamo valutare se misurazioni ripetute negli stessi pazienti possono fornire diagnosi più accurate e persino prevedere il CLAD prima che si verifichi. Inoltre, dobbiamo confermare i nostri risultati in altri gruppi di pazienti. Tuttavia, miriamo a sviluppare questa tecnica come una tecnica per un ampio utilizzo in tutta Europa”.

I pazienti nello studio continuano a fornire misurazioni eNose ad ogni visita all'ambulatorio in modo che i ricercatori possano seguire i loro progressi.

Esistono due tipi di rigetto cronico: sindrome da bronchite obliterante (BOS) e sindrome da allotrapianto restrittivo (RAS). I pazienti con BOS sopravvivono in media da tre a cinque anni dopo la diagnosi, mentre quelli con RAS sopravvivono da uno a due anni.

“Speriamo che la nostra ulteriore ricerca rivelerà se la tecnologia eNose è in grado di distinguere tra BOS e RAS. Inoltre, vogliamo indagare se potrebbe essere utilizzato per altre complicazioni dopo il trapianto di polmone come il rigetto acuto e l'infezione", conclude Wijbenga.

“Questo è uno studio interessante che mostra le entusiasmanti possibilità di combinare l'intelligenza artificiale e le nuove tecnologie a beneficio dei pazienti. Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per verificare questi risultati in più persone, sembra promettente- commenta Stefano Elia, Responsabile dell'Assemblea della Società Respiratoria Europea 8 Chirurgia toracica e trapianto e Professore di Chirurgia Toracica presso l'Università di Roma Tor Vergata di Roma, -Tutto ciò che potrebbe aiutarci a rilevare quando un trapianto di polmone sta iniziando a fallire, o anche a prevederlo prima che si verifichi, farà davvero la differenza per i risultati in questo gruppo di pazienti».

Antonio Caperna

Le notizie dal Congresso ERS sono su: http://www.salutedomani.com/categ/malattie_respiratorie

[1] Abstract no: OA2914 “Electronic nose for detecting chronic lung allograft dysfunction in lung transplant recipients”, by Nynke Wijbenga et al; Presented in session, “Optimising outcomes of lung transplantation: how to move forward?” at 09:30-11:00 CEST on Tuesday 7 September 2021. [https://k4.ersnet.org/prod/v2/Front/Program/Session?e=262&session=13678]

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