Blog

Jan 21, 2024

PCR

Nature Communications volume 14, numero articolo: 1520 (2023) Cita questo articolo 2383 Accessi 2 Dettagli metriche alternative Test rapidi altamente sensibili per COVID-19 sono essenziali per ridurre al minimo il virus

Nature Communications volume 14, numero articolo: 1520 (2023) Citare questo articolo

2383 accessi

2 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Test rapidi altamente sensibili per COVID-19 sono essenziali per ridurre al minimo la trasmissione del virus, soprattutto prima della comparsa dei sintomi e nei casi asintomatici. Qui riportiamo strumenti di arricchimento bioingegnerizzati per analisi a flusso laterale (LFA) con maggiore sensibilità e specificità (BEETLES2), ottenendo l'arricchimento di virus SARS-CoV-2, proteine ​​nucleocapside (N) e immunoglobulina G (IgG) con un funzionamento di 3 minuti. Il limite di rilevamento è migliorato fino a 20 volte. Applichiamo questo metodo a campioni clinici, di cui l'83% con carica virale intermedia (35%) o bassa (48%), raccolti da 62 individui (n = 42 per positivi e n = 20 per controlli sani). Osserviamo sensibilità diagnostica, specificità e accuratezza rispettivamente dell'88,1%, 100% e 91,9%, rispetto ai soli LFA commerciali che raggiungono rispettivamente il 14,29%, 100% e 41,94%. BEETLES2, con permselettività e sintonizzabilità, può arricchire il virus SARS-CoV-2, le proteine ​​N e le IgG nel tampone nasofaringeo/orofaringeo, nella saliva e nel siero del sangue, consentendo test affidabili e sensibili presso il punto di cura, facilitando una diagnosi rapida e precoce .

Lo screening e i test rapidi per COVID-19 consentono l’identificazione di individui infetti ad alto rischio e, di conseguenza, riducono la diffusione del virus, fornendo una migliore prevenzione e controllo di COVID-191,2. Il rilevamento rapido e il trattamento con un’adeguata quarantena sono le migliori strategie per gestire le pandemie. Per i test rapidi commerciali del COVID-19, sono disponibili 59 test diagnostici antigenici per SARS-CoV-2 ai sensi dell'autorizzazione all'uso di emergenza (EUA) (dal 1° gennaio 2023)3. Nonostante le tecniche sviluppate con prestazioni diagnostiche avanzate4,5,6,7,8,9,10,11,12,13, i test di reazione a catena della polimerasi quantitativa con trascrizione inversa (RT–qPCR) sono ancora considerati il ​​gold standard per COVID-19 diagnosi. Sebbene sia possibile realizzare un test altamente sensibile utilizzando le tecnologie di rilevamento dell’RNA, i frequenti test in loco di COVID-19 sono difficili da eseguire. La RT-qPCR ha costi elevati, tempi operativi lunghi (4-6 ore) e tempi di consegna lunghi (fino a diversi giorni)14,15,16,17. Inoltre, la tecnica RT-qPCR altamente sensibile e selettiva richiede costose apparecchiature di laboratorio e fasi ingombranti di estrazione dell'RNA, limitandone l'applicazione nei test point-of-care (POCT)18. I lunghi tempi di risposta consentono alle persone infette di diffondere il virus in modo esponenziale prima di ottenere risultati, limitando l’impatto dell’isolamento e del tracciamento dei contatti8,19. È importante sottolineare che le persone asintomatiche diffondono il virus in comunità con una carica virale simile a quella di coloro che sviluppano sintomi20.

Per gestire la diffusione del COVID-19, l’approccio migliore è il rilevamento rapido e semplice in loco all’inizio dell’infezione per arrestare la diffusione successiva con test ad alta frequenza. A differenza della RT-qPCR testata di routine, il test ad alta frequenza dovrebbe essere a basso costo e disponibile presso il punto di cura. Mina et al. ha affermato che il miglior filtro COVID-19 può essere ottenuto utilizzando test frequenti, economici, semplici e rapidi perché il SARS-CoV-2 cresce rapidamente e si diffonde in modo esponenziale19. Un test RT-qPCR altamente sensibile, monitorato una sola volta, è in grado di rilevare la diffusione virale molto tempo dopo il periodo infettivo (circa 9 giorni), fino a 17 giorni21, ovvero la fase di convalescenza con minore trasmissione.

Per quanto riguarda i test ad alta frequenza per i test locali decentralizzati, la piattaforma di analisi a flusso laterale (LFA) si conferma come la migliore piattaforma per i test presso il punto di cura e per gli autotest in quanto fornisce soluzioni pratiche, facili da usare, monouso e monofase. e risultati rapidi22. Le piattaforme LFA sono considerate i migliori candidati in quanto soddisfano i criteri “ASSURED” dell’OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) (accessibili, sensibili, specifiche, facili da usare, rapide e robuste, prive di apparecchiature e consegnabili agli utenti finali)23. Le prestazioni inferiori dell’LFA limitano l’accuratezza, aumentano i falsi negativi e ostacolano la diagnosi precoce di COVID-19. In generale, la piattaforma LFA mostra una buona precisione per cariche virali elevate; tuttavia, la precisione diminuisce bruscamente con basse cariche virali. Inoltre, i test LFA basati su immunodosaggio sono meno sensibili della RT-qPCR su base molecolare, generando più falsi negativi e aumentando il rischio di trasmissione successiva del virus. Recentemente, Chen et al. hanno riportato un test immunologico in situ quantitativo e ultrasensibile utilizzando una membrana nanoporosa di ossido di alluminio anodico (AAO), che mostra la capacità di arricchire i virus SARS-CoV-29. In generale, le membrane AAO sono state considerate un materiale promettente per facilitare la separazione e l'arricchimento in base alle dimensioni24,25,26.