Realizzato un sistema portatile Point-of-Care per il monitoraggio dei pazienti affetti da iperfenilalaninemie
Da oggi sarà possibile monitorare in real-time i livelli ematici di fenilalanina.
Grazie al progetto PKU-smart-sensor - finanziato nell’ambito della misura POR-FESR 2014-2020 – è stata realizzata una piattaforma di tipo Point-of-Care (PoC) per il monitoraggio dei livelli di fenilalanina (Phe) nei pazienti affetti da iperfenilalaninemie (HPA).
Semplicità di utilizzo, velocità di risposta, basso costo e gestione mediante app dedicate su piattaforme mobile alla base della soluzione proposta.
La realizzazione del sistema PoC, in grado di garantire il monitoraggio in tempo reale dei livelli ematici di fenilalanina, rappresenta quindi un valido supporto al miglioramento del benessere dei pazienti, rafforzando anche il rapporto sinergico col clinico specialista. La piattaforma migliorerà, infatti, le condizioni di vita dei pazienti affetti da iperfenilalaninemie, consentendo una migliore gestione della dietoterapia.
«La piattaforma PKU-smart-sensor è costituita da un biosensore monouso e da un sistema di lettura interfacciato tramite bluetooth con un dispositivo mobile (smart-phone o tablet) per consentire la visualizzazione user-friendly del risultato del test – spiega il coordinatore del progetto, il prof. Salvatore Petralia del Dipartimento di Scienze del Farmaco e della Salute dell’Università di Catania -. Quest’ultimo potrà anche essere condiviso digitalmente con il medico di riferimento, al fine di valutare e rimodulare la dieto-terapia del paziente».
Il prof. Salvatore Petralia illustra il biosensore
«Nei soggetti affetti da iperfenilalaninemie (HPA) l’enzima fenilalanina idrossilasi, che converte la fenilalanina in tirosina, risulta essere malfunzionante a causa di mutazioni patogenetiche nel corrispondente gene – aggiunge il coordinatore del progetto -. Il malfunzionamento, e quindi la mancata conversione a tirosina, comporta un accumulo di fenilalanina nel sangue, che, in grado di superare la barriera ematoencefalica, diventa tossica provocando gravi danni al sistema nervoso centrale. La fenilalanina è un aminoacido essenziale distribuito in molti alimenti, pertanto, al fine di prevenirne l’accumulo deve esserne necessariamente limitata l’assunzione».
«Ad oggi la dietoterapia risulta essere l’unica terapia efficace per i pazienti affetti da HPA e di conseguenza il monitoraggio costante delle concentrazioni ematiche di fenilalanina rimane l’unico strumento utile per la valutazione della compliance alla dieta – continua il prof. Salvatore Petralia -. Allo stato attuale la valutazione del livello di fenilalanina, effettuata mediante l’analisi di un campione di sangue, richiede una tempistica, dal prelievo del campione alla refertazione fino alla valutazione del medico specialista e la rimodulazione della dieta, di circa 5-6 giorni».
«Nanotecnologie, nanomateriali, elettronica, sensoristica, biologia molecolare e Internet-of-Things sono le principali tecnologie che hanno consentito l’implementazione di un modello virtuoso di “Sample-in-answer-out”, cioè dalla goccia di sangue all’analisi biochimica, alla visualizzazione dell’esito dell’analisi anche su dispositivo mobile – spiega il prof. Bruno Andò del Dipartimento di Ingegneria elettrica, elettronica e informatica e responsabile scientifico per l’Università di Catania -. E tutto questo in un tempo di analisi di circa un’ora. Le soluzioni prototipali sviluppate sono basate su metodologie di sensing enzimatico e metodi di trasduzione ottico, capacitivo ed elettrochimico».
«Il progetto PKU ha raggiunto un eccellente livello di maturità tecnologica, finalizzato a dimostrare la fattibilità della soluzione e la sua applicazione in contesti strategici, come ad esempio una struttura ambulatoriale di un centro di riferimento per le malattie rare» ha aggiunto il docente dell’ateneo catanese nel corso della presentazione che si è svolta giovedì 4 maggio nell’aula magna “Oliveri” del Dipartimento di Ingegneria elettrica elettronica e informatica.
Nel corso dei lavori sono intervenuti anche Marianna Messina del Policlinico di Catania e Angelo Ferlazzo dell'Università di Messina.
Un esempio virtuoso di sinergia e cooperazione fra gruppi di ricerca con diverse expertise nel campo dell’ingegneria elettronica, della chimica analitica, della biochimica e dell’informatica, che ha garantito quella multidisciplinarità necessaria per affrontare lo sviluppo di ogni singolo modulo del sistema.
A far parte del partenariato multidisciplinare diversi enti di ricerca di eccellenza: il Dipartimento di Ingegneria elettrica elettronica e informatica dell’Università di Catania, il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Messina, il Centro di riferimento regionale per la prevenzione, la diagnosi e la cura delle malattie rare del metabolismo dell’infanzia della Clinica pediatrica del Policlinico “Rodolico – San Marco”, l’Istituto di Scienze Neurologiche del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ISN-CNR) e aziende private, leader nei settori biotech e Internet-of-Things, come Alphagenics-Biotech srl (capofila del progetto), PMF-research ed Infobiotech-srl.