Piattaforma collegata agli smartphone per il rilevamento rapido della COVID-19
La pandemia di COVID-19 ha sottolineato la necessità determinante di rilevare in modo rapido e affidabile le persone infette da SARS-CoV-2, tra cui i portatori asintomatici. Gli attuali metodi di diagnosi molecolare rientrano in due categorie principali: quelli che rilevano gli antigeni virali e quelli che rilevano l’RNA virale. I test rapidi basati su antigeni, quali i test a flusso laterale, sono ampiamente utilizzati per la loro semplicità, il basso costo e la rapidità dei risultati. Tuttavia, non hanno la sensibilità dei metodi di rilevamento dell’RNA virale, quali la reazione a catena della polimerasi (PCR), che rappresenta ancora lo standard di riferimento ma richiede infrastrutture specializzate e personale qualificato.
Una tecnologia innovativa
Il progetto DECISION, finanziato dall’UE, ha sviluppato una rivoluzionaria piattaforma diagnostica portatile per il rilevamento rapido della COVID-19, utilizzando una tecnologia all’avanguardia di amplificazione controllata da impulsi (PCA). La tecnologia si basa sull’amplificazione enzimatica dell’RNA della SARS-CoV-2, consentendo una rilevazione sensibile e specifica del virus. A differenza della PCR tradizionale, che richiede lunghe fasi di riscaldamento e raffreddamento, la PCA si avvale di brevi impulsi elettrici per riscaldare una piccola frazione del volume di reazione. Questo riscaldamento localizzato consente un termociclaggio ultrarapido, riducendo il tempo necessario per l’amplificazione da diverse ore a soli 15-25 minuti.
Vantaggi notevoli rispetto ai metodi convenzionali
Uno dei principali vantaggi del test di DECISION è il suo breve tempo di elaborazione, che rappresenta un miglioramento notevole rispetto ai metodi di prova esistenti. La PCR convenzionale, benché affidabile, richiede in genere diverse ore di elaborazione e deve essere condotta in ambiente laboratoriale. Questo ritardo nella produzione dei risultati spesso comporta che i pazienti debbano rimanere in quarantena fino a quando non sono disponibili, il che potrebbe determinare un’ulteriore trasmissione del virus. La piattaforma di DECISION può essere utilizzata ovunque, dai centri di analisi drive-through agli aeroporti, negli ospedali e persino nel comfort di casa propria. Inoltre, il test DECISION non è solo più veloce ma anche più economico. La progettazione ad alta efficienza energetica e i requisiti minimi di potenza consentono di produrre il dispositivo a basso costo, rendendolo praticabile in un’ampia gamma di ambienti. La natura usa e getta del microprocessore microfluidico utilizzato nella piattaforma ne aumenta ulteriormente la convenienza, consentendo un utilizzo semplice e monouso senza richiedere una specifica formazione o attrezzature costose. Ma soprattutto, questo dispositivo compatto richiede una quantità minima di energia e può essere alimentato tramite batterie o connessioni USB, divenendo ideale per l’impiego mobile e l’uso decentrato. «Questo nuovo approccio si propone di offrire una soluzione di test economica, monouso e facile da usare, in grado di fornire risultati accurati in pochi minuti», sottolinea Johannes Peham, coordinatore del progetto.
Sensibilità e flessibilità
Un altro punto di forza è la sensibilità del test, che dimostra la capacità di rilevare fino a 10-100 copie di RNA virale per reazione. Questo elevato livello di sensibilità garantisce il rilevamento accurato anche di bassi livelli di materiale virale, rendendo il test adatto alla diagnosi precoce della COVID-19, ad esempio, in soggetti che ancora non presentano sintomi. Sebbene il progetto DECISION si sia concentrato sul rilevamento della SARS-CoV-2, la flessibilità della piattaforma consente di rilevare anche altri agenti patogeni. Con la riprogettazione degli oligonucleotidi sequenza-specifici utilizzati nel test, la tecnologia PCA può essere adattata per rilevare una vasta gamma di virus e batteri, proponendosi come strumento versatile per le esigenze diagnostiche del futuro. «Questa diversificazione rafforzerà l’utilità del dispositivo e il suo impatto potenziale sulla sanità pubblica», conclude Peham.
Parole chiave
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