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Una possibilità per sviluppare metodi efficaci di diagnosi precoce è l'integrazione delle metodiche di immagine con l'uso di biomarcatori circolanti, ossia la comparsa nel plasma, la frazione liquida del sangue, di frammenti di acidi nucleici (DNA, RNA, microRNA) e di proteine la cui comparsa potrebbe anticipare la diagnosi clinica di cancro polmonare e portare ad una miglior definizione della malignita' dei noduli polmonari dentificati con la TAC spirale. A questo scopo sono stati messi a punto test molecolari sul plasma basati sull'identificazione di alterazioni genetiche ed epigenetiche a carico di alcuni geni implicati nello sviluppo di cancro polmonare, e sulla quantificazione del DNA libero circolante nel plasma. Grande interesse riveste anche l'analisi del respiro mediante sensori elettronici (naso elettronico) per catturare i composti volatili e anche le analisi genomiche e proteomiche del condensato del respiro allo scopo di identificare specifici biomarcatori del tumore di potenziale aiuto per la diagnosi precoce e le terapie mirate.