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Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno con la bionica

Il progetto di un seno bionico per ripristinare la sensibilità nelle donne che hanno subito una mastectomia.

Il cancro al seno è la neoplasia più frequente nel genere femminile e colpisce ogni anno milioni di donne. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha registrato 2.088.849 diagnosi di cancro al seno in tutto il mondo nel 2018. Secondo le stime AIRTUM-AIOM-Fondazione AIOM ogni anno in Italia vengono diagnosticati 53.500 nuovi casi.

La mastectomia è l’intervento chirurgico di asportazione, parziale o totale, della mammella a cui segue, se necessario, un intervento di ricostruzione del seno. La mastectomia, in alcuni casi, può portare alla completa desensibilizzazione del seno a causa della recisione dei nervi toracici, con un profondo impatto negativo sulle funzioni sessuali e psicologiche della donna. Un progetto partito nel 2019 si pone l’obiettivo di sviluppare un seno bionico che permetta il ripristino delle sensazioni tattili alle donne sopravvissute al cancro al seno.

Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno. Credits: WHO
Numero di diagnosi di cancro nel mondo nel 2018, in entrambi i sessi e tutte le età. In rosa viene evidenziato il dato relativo al cancro al seno. Credits: WHO

L’asportazione chirurgica del cancro al seno

Quasi tutte le donne con un tumore al seno, indipendentemente dallo stadio, subiscono un intervento chirurgico per rimuovere i tessuti malati. Nei casi in cui ciò è possibile si ricorre alla chirurgia conservativa, salvando il seno e rimuovendo solo la parte in cui si trova la lesione. Questa tecnica è chiamata anche quadrantectomia e consiste nell’asportazione del tessuto mammario che circoscrive la neoplasia. Talvolta, è necessario asportare più di un quadrante di seno: in questo caso si parla di mastectomia parziale o segmentale.

Forme più avanzate di cancro vengono trattate con l’asportazione dell’intero seno attraverso una tecnica chiamata mastectomia radicale modificata, la quale prevede l’asportazione della ghiandola, dei linfonodi, parte del muscolo pettorale e spesso anche della pelle sovrastante.

Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno. Credits: Sam and Amy Collins
Una mastectomia radicale modificata combina una semplice mastectomia con la rimozione dei linfonodi sotto il braccio (chiamata dissezione linfonodale ascellare). Credits: Sam and Amy Collins

L’idea del “seno bionico” per il ripristino della sensibilità dopo la mastectomia

Negli Stati Uniti, ogni anno, circa 100.000 donne con carcinoma mammario subiscono la rimozione di uno o entrambi i seni attraverso interventi di mastectomia. Questo intervento, spesso, porta alla perdita di sensibilità del seno, contribuendo alla disfunzione sessuale tra le donne sopravvissute al cancro.

Nessuno mi aveva detto che avrei perso la sensazione erotica e ho aspettato per un lungo e triste tempo prima di rendermi conto che la sensazione, per me dominante nell’eccitazione sessuale, non sarebbe mai tornata.” – Cheryl Lilienstein, sopravvissuta al cancro al seno, commentando un articolo online del 29 gennaio 2017 sul New York Times.

Stacy Lindau, ginecologa dell’Università di Chicago specializzata nella funzione sessuale delle donne con il cancro, ha avuto innumerevoli pazienti negli ultimi dieci anni le cui vite sessuali sono state drammaticamente colpite dalla perdita di sensibilità del seno. Ha così deciso di avviare un progetto per un seno bionico che permettesse di ripristinare le sensazioni tattili.

Nel trattamento del carcinoma prostatico, preservare la funzione sessuale e riproduttiva è una preoccupazione centrale. Le mastectomie e i successivi interventi di chirurgia ricostruttiva, invece, sono guidati solo da considerazioni estetiche, trascurando gli aspetti relativi alla funzione sessuale dell’organo. “La funzione sessuale femminile è stata a lungo considerata come fosse una ciliegina sulla torta – sei fortunata se ce l’hai, ma in caso contrario non ti lamentare – e questo non è accettabile”, dice Lindau. “Il seno è un organo sessuale molto importante per le donne e sappiamo pochissimo [su come] aiutare a preservare e ripristinare la funzione sessuale di un seno ricostruito.”

La nascita del progetto

Così, Lindau ha iniziato a fare ricerche per trovare una soluzione al problema. Per caso si è imbattuta negli studi del professor Sliman Bensmaia, un neuroscienziato dell’Università di Chicago. Bensmaia si è occupato di integrare il senso del tatto in mani protesiche robotiche usando una combinazione di sensori per consentire agli amputati il ripristino della percezione tattile. È nata così la collaborazione tra i due studiosi per utilizzare la tecnologia sviluppata da Bensmaia al fine di creare un seno bionico in grado di ripristinare le sensazioni tattili nelle pazienti che hanno subito una mastectomia.

Il progetto, avviato a febbraio 2019, ha ricevuto finanziamenti per 380.000 dollari dal National Cancer Institute degli Stati Uniti per sviluppare un sistema di misura per quantificare e descrivere l’esperienza soggettiva delle donne sulla funzione sensoriale del seno e i suoi collegamenti con la funzione sessuale. Il laboratorio della dottoressa Landau sta conducendo questo lavoro con il contributo di un comitato consultivo di pazienti che sta aiutando a definire le domande giuste da porre e le persone giuste con cui collaborare. Il finanziamento supporterà anche esperimenti su volontari per stabilire quali nervi sono responsabili della sensazione.

Un sensore di pressione flessibile sottocutaneo

In un articolo pubblicato su Frontiers in Neurorobotics l’8 maggio 2020, la coppia descrive il modo in cui questa conoscenza aiuterà a sviluppare il seno bionico. Dato che le pazienti spesso si sottopongono ad un intervento di ricostruzione del seno dopo aver subito una mastectomia, l’idea è quella di installare, durante questo intervento, un sensore di pressione flessibile sotto al capezzolo in grado di rilevare un segnale quando viene toccato il seno.

Questo sensore verrebbe collegato ad un circuito elettronico sottopelle alloggiato nel torace. Il circuito userebbe algoritmi di codifica sensoriale, simili a quelli che Bensmaia ha sviluppato per la mano protesica, per convertire l’uscita del sensore di pressione in segnali elettrici. Questi segnali verrebbero poi inviati agli elettrodi che stimolano i nervi intercostali residui, ripristinando la sensibilità del seno.

Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno. Credits: Lindau and Bensmaia.
Illustrazione schematica del seno bionico. Un array di sensori di pressione (A) situato sotto al capezzolo. L’uscita dei sensori di pressione viene viene convertita in treni di impulsi elettrici attraverso un circuito elettronico (B). Gli impulsi elettrici vengono inviati agli elettrodi (C) impiantati sui nervi intercostali residui che innervavano il complesso capezzolo-areola prima della mastectomia. La stimolazione nervosa ripristina la sensibilità dell’area. Credits: Lindau and Bensmaia.

L’importanza della sensibilità del seno

Questa tecnologia potrebbe avere un impatto molto importante sulla vita sessuale delle pazienti sopravvissute al cancro al seno. Infatti, la stimolazione dei capezzoli è una parte fondamentale dell’eccitazione sessuale per molte donne. La perdita di sensibilità dopo una mastectomia può danneggiare significativamente la loro vita sessuale. Alcune donne hanno affermato di avere la sensazione che il loro seno non faccia più parte del loro corpo. “Molte delle mie pazienti possono sentirsi molto angosciate dall’idea che i loro partner provino piacere sessuale da una parte del corpo che per loro è morta“, afferma Lindau. “E non è solo una funzione sessuale, non possono più provare il piacere di un abbraccio da parte del figlio o del nipote e questo è molto angosciante.”

Fortunatamente, dovrebbe essere abbastanza semplice trasferire sul seno le conoscenze apprese dal team di Bensmaia ripristinando la sensazione per la mano. Il professore afferma che la maggior parte della tecnologia esiste già e i primi risultati suggeriscono che le caratteristiche sensoriali della mano e del capezzolo sono abbastanza simili. L’unico nuovo componente richiesto è il sensore di pressione flessibile sottocutaneo, di cui si sta occupando Sihong Wang, assistente professore di ingegneria molecolare alla Pritzker School of Molecular Engineering dell’Università di Chicago. “Tali sensori possono funzionare in modo simile ai recettori sensibili nel seno per rilevare il contatto/movimento fisico, convertendolo in un segnale elettrico”, ha detto Wang. “I nostri passi principali sono costruire tali sensori con materiali morbidi simili a tessuti, che siano biocompatibili per l’impianto e utilizzare il segnale elettrico per comunicare con i dispositivi neurali periferici artificiali che Sliman costruirà”.

Il target ampio potrebbe incentivare il finanziamento del progetto

Un aspetto importante del progetto è la portata del problema che tenta di risolvere. Se da una parte ci sono, probabilmente, alcune decine di migliaia di amputati che potrebbero trarre beneficio dalla mano protesica, ci sono milioni di donne che hanno subito una mastectomia a seguito di un cancro al seno. La popolazione target è molto più ampia. Questo non solo espande notevolmente il numero di utenti che la tecnologia potrebbe aiutare ma rende anche molto più probabile che qualcuno investirà i soldi necessari per portare avanti lo sviluppo del dispositivo fino al settore clinico.

Ripristinare la sensibilità dopo il cancro al seno. Credits: nastrorosa.it
Campagna di sensibilizzazione dell’AIRC (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro) per la lotta contro il cancro al seno: “Cosa sarebbe Thelma senza Louise, Renzo senza Lucia o Romeo senza Giulietta?”. Credits: nastrorosa.it

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Benedetta Paolettihttps://biomedicalcue.it
Laureata in Ingegneria Biomedica all'Università Politecnica delle Marche. Studentessa MSc in Neuroengineering and bio-ICT all'Università degli Studi di Genova.