I nuovi strumenti di diagnosi e le nuove cure
La fine del XX secolo ha coinciso con una improvvisa
accelerazione in tutti i settori della vita umana.
L'esempio più evidente è quello della comunicazione,
con l'accessibilità sempre più ampia alla rete
informatica globale, vale a dire Internet. A questa
spinta in avanti non si è sottratta neppure la
medicina, sia per quanto riguarda la disponibilità
di nuovi metodi di tutela della salute in senso lato
(preventivi, diagnostici, terapeutici), sia per
l'obiettivo accorciamento dei tempi (in molti casi)
tra la sperimentazione di proposte innovative e la
loro introduzione nella pratica. Un progresso
complessivo che ha coinvolto il concetto stesso di
salute, sempre più intesa, anche dall'opinione
pubblica, come "mantenimento della condizione di
assenza di malattia", cioè con una forte valenza
preventiva. Una svolta per nulla banale, perchè
guarda alle necessità (già delineate oggi) degli
uomini di domani che, con l'allungamento della vita
media, dovranno per forza cercare di prolungare
anche la loro integrità fisico-psichica. Non si
pretende in questa sede di esaurire un tema che, per
sua stessa natura, andrebbe aggiornato
quotidianamente. Piuttosto, saranno una serie di
esempi a dare la misura di quanto si sta facendo per
la salute umana.
u
La diagnostica
Per semplicità si distinguono da sempre i metodi
della diagnostica strumentale da quelli della
diagnostica di laboratorio. La prima si identifica
con le apparecchiature per ottenere immagini sempre
più precise e sofisticate di organi e apparati (il
cosiddetto "imaging diagnostico"); la seconda
ha reso più rapidi, sensibili e specifici i classici
metodi di indagine di campioni prelevati
dall'organismo.
v
Gli strumenti della diagnostica
Entrando nel dettaglio della diagnostica strumentale,
comunque, una parola va spesa per la prima, e spesso
ancora insostituibile indagine strumentale: la
radiografia
(o RX). E' la madre di molte tecniche attuali e ha
aperto la strada alla visualizzazione di organi
interni e apparati. E' ancora oggi l'indagine di
prima scelta per esaminare ossa, apparato
respiratorio, cuore, tubo digerente e apparato
renale. Attualmente il maggiore pericolo associato
all'esecuzione di radiografie, cioè l'effetto
dannoso che le radiazioni ionizzanti inducono sulle
cellule in attiva proliferazione (midollo osseo,
ovaie e testicoli, embrione e feto) è ridotto grazie
alla maggiore sensibilità delle pellicole, che
permette di diminuire sia la quantità di raggi X
necessaria per ottenere l'immagine, sia il tempo di
esposizione. Anche i mezzi di contrasto, cioè le
sostanze iniettate al paziente o fatte ingerire per
aumentare la nitidezza dell'immagine, sono oggi
molto più sofisticati e contribuiscono a diminuire
il pericolo dei raggi X.
v
L'apporto del computer
Si è detto che l'RX è la madre di tutte le tecniche
di indagine strumentale, anche perchè sugli stessi
raggi X si basa la
Tomografia Assiale Computerizzata,
più nota in sigla come
TAC. Come specificato perciò
nel nome stesso, la TAC non avrebbe portato alcun
vantaggio senza l'apporto fondamentale del computer
che, come vedremo, è protagonista qui, come in altre
metodiche. Le capacità elaborative del software,
applicate alle immagini ottenute dai raggi X,
consentono approfondimenti prima impossibili. La TAC
consente di per sè un esame del corpo umano non
frontale, come nella radiografia tradizionale, ma a
strati trasversali, vere e proprie "fette" il cui
spessore viene stabilito dall'operatore. Con il
software le immagini raggiungono una nitidezza e una
ricchezza di particolari non raggiungibile con l'RX
standard, cogliendo quindi ogni minima differenza
con le condizioni di normalità dello strato corporeo
esaminato.
Ma la tecnologia del computer associata ai raggi X
non ha portato soltanto allo sviluppo della TAC. La
mammografia, per esempio, indagine insostituibile
per rilevare la presenza di noduli mammari non
palpabili, è all'origine una radiografia che, però,
sta diventando digitale. Anche in questo caso, il
supporto del computer permette di raggiungere la
massima sensibilità nel moltiplicare le sfumature di
grigio dell'immagine, quindi nell'arricchire di
particolari il referto; inoltre è possibile
ingrandire una certa porzione di lastra per
esaminare un dettaglio sospetto, o ricreare
l'immagine nello spazio da un diverso punto di
vista. Figlie dei raggi X sono anche altre tecniche
diagnostiche: la
radioscopia,
l'angiografia
e la scintigrafia.
Oltre che ai raggi X, l'uso del computer si associa
bene anche a un'altra tecnica che ha conquistato
spazio e meriti nella diagnosi precoce:
l'endoscopia.
Questo metodo si basa sull'utilizzo di fibre
ottiche, cioè di filamenti in grado di condurre
energia luminosa. Il punto essenziale a favore
dell'endoscopia è quello di aver sostituito (e
migliorato) l'RX nell'indagine di alcune porzioni di
organi cavi (apparato respiratorio, apparato
digerente). Grazie al computer, oggi l'endoscopia
sta diventando "virtuale": è in grado cioè di
ricostruire immagini esatte e affidabili anche
quando le fibre ottiche non riescono a percorrere
tutta la porzione dell'organo che si vuole
esaminare.
v
L'ecografia
Raggi X e fibre ottiche, più o meno associate al
computer, non completano però la gamma dei metodi
della diagnostica strumentale più recente. Pietra
miliare nella vicenda dell'imaging
diagnostico della fine del XX secolo è infatti
l'ecografia.
Tecnica innocua per eccellenza, è anche quella meno
costosa: utilizza gli ultrasuoni che, attraversando
gli organi, ne vengono riflessi in modo diverso a
seconda della loro composizione. L'immagine che si
ottiene è data dall'analisi delle eco registrate (da
cui ecografia) in funzione delle diverse lunghezze
d'onda. Una filiazione fondamentale dell'ecografia è
la tecnica eco-Doppler, specifica per la valutazione
delle malattie del flusso vascolare (arterioso e
venoso), che si basa sulla rilevazione del movimento
dei globuli rossi all'interno dei vasi. E' dunque
un'indagine di tipo dinamico, che può rilevare
rallentamenti del flusso di sangue o altre
alterazioni, preziose per fare diagnosi. Altrettanto
innocua e incruenta, ma di uso molto più limitato, è
la termografia, che si basa su un principio
semplicissimo: la rilevazione del calore emesso,
sotto forma di onde infrarosseo, dal nostro
organismo. Emettono più calore del resto del corpo,
infatti, alcuni tumori, come quelli tiroidei e
mammari.
v
I campi magnetici
Non si può dimenticare, infine, la
Risonanza magnetica nucleare
(per brevità RM) che consente di ottenere immagini
di tomografia, ma, diversamente dalla TAC, non
utilizza raggi X, ma si basa su un procedimento
molto più sofisticato: la capacità degli atomi di
idrogeno presenti nei tessuti di orientarsi in una
stessa direzione se sottoposti all'azione di un
campo magnetico e di rilasciare energia quando
tornano alla posizione di partenza. E' questo
rilascio di energia a essere captato da appositi
rilevatori e a fornire l'immagine. Una ulteriore
differenza dalla TAC è che il corpo umano può essere
esaminato secondo strati non soltanto trasversali (cioè
orizzontali), ma anche frontali (cioè lungo piani
verticali che attraversano il corpo da sinistra a
destra), o sagittali (paralleli al piano di
simmetria del corpo che divide la parte sinistra
dalla destra). La RM è però una tecnica ancora molto
costosa, anche se è insostituibile per esaminare
tessuti carichi di acqua (e quindi di idrogeno) come
i legamenti, i muscoli, il sistema nervoso.
v
La diagnostica di laboratorio
Fino agli inizi degli anni ottanta le tecniche di
laboratorio erano confinate ai test sierologici,
cellulari e di biochimica. Queste tecniche, però,
presentano alcune limitazioni importanti: per
esempio la necessità di utilizzare cellule fresche e
vitali. Poi bisogna tenere conto che il materiale
biologico su cui si lavora non ha sempre la stessa
qualità e quantità, che la disponibilità di reagenti
reperibili commercialmente non è sempre identica.
Queste metodiche sono volte a definire le
caratteristiche delle sostanze o degli antigeni
presenti nelle strutture cellulari o nel plasma. In
questa diagnostica di laboratorio bisogna citare
però una tecnica fondamentale: l'ELISA, acronimo
dall'inglese Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay,
vale a dire "test immunoenzimatico". La tecnica si
pone al confine tra la diagnostica più tradizionale
e quella biotecnologica. Essa sfrutta infatti il
riconoscimento dell'antigene da parte di un
anticorpo specifico. In pratica, il test ELISA
riconosce nei campioni organici delle persone,
grazie a reagenti caratteristici e dopo una serie di
passaggi in laboratorio, la presenza e la
concentrazione, tra gli altri, di agenti infettivi,
ormoni, elementi in grado di scatenare reazioni
allergiche.
Ma la grande svolta della diagnostica è avvenuta
negli anni ottanta ed è rappresentata dalla
biotecnologia, un termine che indica proprio la
fusione tra tecnologie sofisticate e biologia. Si
parla di biologia molecolare, che si basa sulla
possibilità di isolare, amplificare (cioè
moltiplicare) e analizzare specifiche sequenze
dell'acido desossinibonucleico (DNA), grazie a
metodiche come la
PCR
(Polymerase Chain Reaction), che ha reso
rapida e meno costosa l'applicazione del
DNA fingerprinting,
cioè del riconoscimento di quell'impronta unica e
irripetibile che per ciascuno di noi è data dal
nostro DNA. Si sviluppano gli
anticorpi monoclonali,
che sono reagenti specifici di indagine diagnostica,
ma anche veicoli preziosi di
farmaci antitumorali. Si tratta di anticorpi in
grado di essere coltivati in gran numero, cosa che
con gli anticorpi naturali non può essere ottenuta,
perchè essi non sopravvivono in coltura. Per
ottenere questa caratteristica, nel 1975 due
ricercatori, Koehler e Milstein, riuscirono a
utilizzare le cellule di mieloma (tumore delle
immunocellule B), per fabbricare, tramite una
tecnica chiamata ibridazione, una cellula che
produce l'anticorpo e che possiede il potenziale
illimitato di crescita delle cellule tumorali. Si
ottenne così un ibridoma, cioè è una cellula unica
derivata dalla fusione di un linfocita B con una
cellula di mieloma. Gli anticorpi monoclonali sono
in grado di riconoscere una singola forma di
antigene; entrati rapidamente in diagnostica, la
loro introduzione in terapia è stata ed è tuttora
piuttosto lenta. A seguito dello sviluppo degli
ibridomi e della loro applicazione per esempio alla
tecnica ELISA, la sensibilità del metodo è notevolmente migliorata.
u
La terapia
Anche in terapia, come in diagnostica, si può
operare una distinzione di massima tra le
apparecchiature e i farmaci. E, in entrambi i
settori, i progressi non sono stati trascurabili.
Qui di seguito si riportano le acquisizioni di
maggior spicco. Non si tratta di una disamina
completa di tutto quanto si continua a fare per
rendere più rapida e risolutiva, ma anche meno
dolorosa, la cura delle malattie. Piuttosto, lo
scopo è quello di mettere in luce le capacità di
progresso che la scienza può attualmente mettere in
campo.
v
Le apparecchiature
La via battuta più spesso dalla tecnologia
contemporanea degli strumenti di terapia è stata
quella della miniaturizzazione e della ricerca della
maggiore precisione possibile nel colpire ed
eliminare la sorgente di malattia. Questo obiettivo
è stato centrato dalla chirurgia, che ha sviluppato,
tra l'altro, l'accesso laparoscopico (minime
incisioni e utilizzo di fibre ottiche e di strumenti
adatti) per l'esame interno e gli interventi alla
cavitΰ addominale, la microchirurgia per operare
sull'estremamente piccolo (cioè sulle strutture e
gli organi più fini, nervi compresi) e la chirurgia
stereotassica (in cui il posizionamento degli
strumenti operatori è determinato tramite calcoli)
della cavità cranica. Non si tratterà invece in modo
dettagliato dei trapianti d'organo e delle colture
di tessuti, dei quali basta sapere che l'evoluzione
è tanto tumultuosa, da poter affermare che oggi
l'unico sistema non sostituibile è quello nervoso
centrale (cioè cervello e midollo spinale). Un
deciso passo avanti sulla via della massima
conservazioni di tessuti, organi e funzioni, pur a
fronte di un intervento terapeutico vero e proprio è stata la cosiddetta chirurgia gentile, cioè la
chirurgia laparoscopica.
E' stata la grande rivoluzione degli anni Novanta,
la sorella recente della chirurgia tradizionale,
detta invece laparotomica perchè prevede sia
l'accesso alla cavità addominale attraverso ampie
incisioni, sia la manipolazione diretta del campo
operatorio da parte del chirurgo. Con la chirurgia
laparoscopica è possibile invece operare all'interno
della cavità addominale attraverso un accesso
mininvasivo, utilizzando ministrumenti ottici e
operativi. Si va incontro alle esigenze del paziente
per la minore invasività dell'intervento, la brevità
delle assenze da casa e dal lavoro e la riduzione
dei tempi di recupero; gli interventi sono meno
onerosi per la sanità pubblica e possono essere
eseguiti in maggior numero, soddisfacendo così le
legittime attese di un maggior numero di pazienti.
Sorella della laparoscopia è l'artroscopia, che
utilizza piccole incisioni e strumenti endoscopici
per intervenire, con gli stessi vantaggi, sulle
articolazioni.
Ma il chirurgo può eseguire oggi anche interventi
microscopici, grazie alla
microchirurgia.
Il salto è stato fatto circa 25 anni fa e oggi si
possono eseguire operazioni impensabili, per esempio
riattaccando singoli vasi sanguigni che richiedono 8
punti con un filo dieci volte più sottile di un
capello umano. I casi più noti della microchirurgia
sono quelli di riapplicazione di arti (o parte di
essi) amputati in incidenti, oppure i recenti
trapianti di mano da donatore. Dal punto di vista
tecnico sono indispensabile la fermezza dei gesti
del chirurgo e una precisione millimetrica per
maneggiare strumenti operatori minuscoli, dal
bisturi alle pinze, guardando il campo operatorio
attraverso il microscopio. Date le premesse, si può
dire che non c'è limite alle applicazioni della
microchirurgia. Si possono rimuovere cataratte,
trapiantare cornee, eseguire delicati interventi
all'orecchio, ricostruire pelle e altri tessuti,
eliminare ostruzioni alle tube che causano
infertilitΰ alla donna o negli uomini chiudere i
dotti seminali nella vasectomia.
v
La chirurgia cardiaca
Un cenno a sι merita la chirurgia applicata al
cuore. Infatti è noto che le malattie vascolari sono
la principale causa di morte nei paesi occidentali.
Proprio per quanto riguarda la prima causa di
decesso, cioè l'infarto cardiaco, fondamentale è stata la messa a punto di una tecnica veramente
rivoluzionaria per cercare di salvare le coronarie
occluse dalla placca aterosclerotica (o
ateroma).
Si tratta della cosiddetta angioplastica percutanea,
che consiste nell'introduzione, grazie a una sonda,
di un micropalloncino sgonfio nella coronaria
bloccata. La successiva gonfiatura rompe la placca e
riapre l'arteria al flusso del sangue.
L'angioplastica percutanea, però, ha mostrato i suoi
limiti nella riformazione della placca
aterosclerotica dopo l'intervento. Per questo sono
stati messi a punto i cosiddetti "stent
intracoronarici". In pratica, si tratta di
micromaglie tubolari in materiale compatibile con il
vaso arterioso, con lo stesso calibro della
coronaria su cui si interviene e che vengono
posizionate al suo interno dopo la rottura della
placca. Ma anche sugli stent la placca è in grado di ricrescere. Ed
è per questo che,
all'applicazione di stent, si sta associando
una radioterapia mirata, che distrugga l'ateroma in
crescita. Anche gli interventi per applicare i
by-pass aorto-coronarici, che per anni sono
stati l'unica risorsa di fronte a coronarie occluse,
si sono evoluti. Oggi sempre meno si eseguono
interventi a cuore fermo, (operazioni lunghe, che
rendono obbligatoria la circolazione extracorporea
del sangue e sono molto rischiose per il paziente),
infatti è stata sviluppata una tecnica di intervento
a cuore battente, più rapida, meno invasiva e meno
rischiosa.
v
Uno strumento a sè: il laser
La versatilità è l'autentico progresso che gli
ultimi due decenni del XX secolo hanno portato a una
tecnica nota da molto tempo: il
laser.
La parola laser è un acronimo, da light
amplification by stimulated emission of radiation
e significa che un'emissione stimolata può produrre
una luce dotata di un'enorme quantità di energia. La
laserterapia, basata sulla somministrazione di
questa energia luminosa a organi precisi e a zone
definite del corpo umano, è in grado di esercitare
diverse funzioni a seconda della lunghezza d'onda
scelta. In chirurgia il laser permette di effettuare
asportazioni di tessuto estremamente precise, tra
l'altro coagulando i vasi sanguigni al tempo stesso
del taglio. Quando il raggio laser colpisce un
tessuto, ne asporta pochi millesimi di millimetro
per ogni colpo di luce. L'energia del raggio di luce
vaporizza istantaneamente il punto colpito,
lasciando intatto il tessuto circostante. L'energia
del laser può essere trasportata anche lungo fibre
ottiche, quindi utilizzata in associazione a sonde
endoscopiche, anche per via percutanea (cioè
attraverso la pelle), limitando il numero e
l'estensione di eventuali incisioni. Estrema
regolarità e precisione fanno del laser lo strumento
più indicato nella chirurgia oculare, per la
correzione prima di tutto dei difetti rifrattivi:
nella miopia il trattamento va eseguito sulla parte
centrale della cornea, nell'ipermetropia e
nell'astigmatismo su quella periferica. Altri esempi
tipici di impiego tipico del laser sono la
dermatologia, sia strettamente medica, sia estetica,
oppure l'angiologia. Ma la laserterapia può essere
utilizzata anche per un'azione antinfiammatoria, per
la cicatrizzazione delle ferite e per calmare il
dolore, ad esempio nelle artrosi o nelle algie
muscolari anche da traumi sportivi.
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Il tipo di luce prodotto dal
laser
è caratterizzato da alta coerenza e purezza: cioè la
luce è fatta di una sola lunghezza d'onda che
fluisce in modo costante, con alte intensità e
direzione ben definita. Il trattamento laser
utilizza la permeabilità dell'organismo a
radiazioni
luminose di determinate frequenze e utilizza
sorgenti in grado di produrre fasci luminosi a
lunghezza d'onda diversa che, gestite con potenze
variabili, consentono di produrre effetti e
risultati differenti. Oltre a essere impiegato per
eliminare con precisione più che millimetrica
determinate aree di tessuto, il laser può
ripristinare l'ottimale metabolismo delle cellule e
ricondurre quindi verso la normale funzionalità
l'organo trattato. In funzione della lunghezza
d'onda scelta e della potenza di applicazione, il
laser può quindi esercitare attività anti-infiammatoria
e anti-edema,
azione
antalgica
ed anti-batterica, miglioramento della circolazione
ed effetto cicatrizzante.
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v
Le radiazioni in chirurgia: gamma knife, X knife e
brachiterapia
Anche le
radiazioni
sono entrate nelle terapie. Il concetto di impiego
chirurgico delle radiazioni ionizzanti risale
all'inizio degli anni Settanta, con i primi
tentativi su malformazioni vascolari inoperabili,
presenti nella calotta cranica. La precisione
dell'arma sul bersaglio venne perfezionata mettendo
a punto un caschetto di piombo, perforato da una
serie di tubetti orientabili nello spazio e chiamati
collimatori. Da quel momento il paziente, provvisto
di casco, poteva essere esposto a una radiazione
concentrata sulla neoformazione vascolare, grazie
all'apertura di più collimatori posizionati
precedentemente in modo da incrociare molti fasci
sul bersaglio. Questa tecnica, chiamata gamma
knife ("coltello gamma"), impiega una sorgente
radioattiva di raggi gamma, non sempre semplice da
usare e che spesso obbligava a bombardare il
paziente con dosi eccessive e dannose per il tessuto
sano attorno alla lesione. Da qui si sviluppò lo
X knife, a base di raggi X, che focalizza fasci
radianti, innocui per i tessuti circostanti, sulla
lesione, facendo descrivere alla sorgente archi
complessi attorno alla testa del paziente.
La radiochirurgia, come tutte le terapie, ha dei
limiti. Infatti, poichè la dose di raggi da
impiegare aumenta con il volume della lesione e, se
eccessiva, danneggia il tessuto normale, in alcuni
casi non è possibile farvi ricorso, anche se le
lesioni hanno volume ridotto. Il problema è stato
risolto dalla radioterapia stereotassica: la dose di
raggi viene infatti frazionata in più sedute (come
nella radioterapia), ma viene applicata in
condizioni stereotassiche, cioè con il
posizionamento esatto della sorgente di radiazioni
rispetto alla lesione (come nella radiochirurgia).
La validità della radioterapia stereotassica
rispetto al metodo convenzionale, però, per alcune
forme benigne non è ancora confermata. Per questi
tumori esiste in ogni caso un'altra possibilità: la
brachiterapia, un metodo che ha beneficiato molto
del supporto informatico già richiesto dalla
radiochirurgia. Dal punto di vista biologico,
l'obiettivo della brachiterapia (cioè della "terapia
ravvicinata") è la distruzione progressiva delle
cellule tumorali. Si impianta temporaneamente una
sorgente radioattiva nel cranio perchè liberi
lentamente la dose di raggi richiesta. Le diverse
popolazioni cellulari vengano, a fasi alterne,
sensibilizzate ai raggi e distrutte. E' un processo
biologico la cui durata dipende dalla dose
terapeutica globale e che continua anche dopo la
rimozione della sorgente; nelle condizioni ideali
porta alla scomparsa del tumore.
v
I farmaci
La farmacologia, cioè lo sviluppo e la disponibilità
di farmaci, negli ultimi due decenni ha potuto
contare sull'evoluzione delle tecniche di studio
dell'organismo, sull'evoluzione del computer e
sull'ingresso prepotente delle biotecnologie nella
salute. Per questo è sempre più facile riconoscere
nell'organismo umano i bersagli su cui agire per
contrastare una malattia. La struttura di questo
bersaglio, ricostruita al computer, permette di
disegnare molecole in grado di agire perfettamente
su di essa e questi modelli virtuali vengono usati
per cercare, tra le migliaia di molecole che vengono
ogni mese proposte dall'industria farmaceutica e dai
laboratori universitari, quelle che più rispondono
alle esigenze iniziali. La biotecnologia, grazie
alla tecnologia del DNA ricombinante, invece è stata
la madre dei cosiddetti biofarmaci. In pratica, si
utilizza un micororganismo (spesso un batterio
innocuo) come officina di produzione di una
determinata molecola di cui si conosce il gene.
L'inserimento del gene nel DNA del batterio fa sì
che questo produca la molecola relativa, che può
così essere purificata e utilizzata nell'uomo. Con
la tecnologia del DNA ricombinante nel settore
farmacologico sono stati prodotti, tra gli altri,
vaccini, anticorpi monoclonali e catalitici, ormoni
umani (privi del rischio di trasmissione di malattie
infettive che invece era alto al tempo
dell'estrazione di ormoni da donatori umani). Ma la
vera frontiera delle cure è
la
terapia genica. L'obiettivo
è quello di far assumere a un organismo
funzioni che non sono presenti nel suo patrimonio
genetico, per eliminare le malattie (tutte
ereditarie) causate dal mancato o difettoso
funzionamento di un gene. I candidati più
promettenti per la terapia genica sono le malattie
correlate a un singolo gene mutato che, individuato
a analizzato, può essere sostituito con il trapianto
di un gene sano. La terapia genica può dunque essere
considerata, dal punto di vista etico, simile ai
trapianti di organi, cioè a una pratica accettata e
ormai consolidata. Infatti verrebbe applicata in
forma di terapia quando la malattia è già presente
in un individuo e non intesa come una modifica delle
cellule germinali (ovuli e spermatozoi) che
impedisca l'avvento di una malattia ereditaria o
addirittura migliori le caratteristiche
dell'individuo che deve ancora essere concepito.
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