Test salivare per Covid-19: l’innovazione dell’Università dell’Insubria

Una nuova arma contro il Coronavirus

Diagnosticare l’infezione da SARS-CoV-2 in maniera precisa ed in pochi minuti, ricorrendo unicamente ad una piccola quantità di saliva: non è fantascienza ma quello che permetterà di fare il nuovo test salivare (un semplice test di tipo “a cassetta”), realizzato dai ricercatori dell’Università degli Studi dell’Insubria (Varese-Busto Arsizio).

L’équipe guidata dal Dott. Lorenzo Azzi e dal Dott. Mauro Fasano, entrambi docenti presso il suddetto ateneo, ha infatti già venduto i diritti alla NatrixLab di Reggio Emilia, una delle aziende leader nel settore della diagnostica molecolare, che ne sta realizzando il primo prototipo commerciale per poi avviare una sperimentazione su larga scala, in vista della fase marketing.

Forti degli eccellenti risultati ottenuti durante la sperimentazione, i due ricercatori hanno inoltre già avviato le pratiche per ottenere l’autorizzazione al suo uso sotto controllo medico: presto sarà quindi possibile sottoporsi al test salivare recandosi direttamente dal proprio medico di famiglia anziché in ospedale.

E sul lungo periodo, se tutto andrà bene ed arriverà il via libera dall’Istituto Superiore di Sanità, il test salivare potrebbe anche essere venduto ai privati cittadini in qualunque farmacia.

Sinergia Università-Azienda come fonte d’innovazione

Il test salivare per il Coronavirus nasce da un’idea del Dott. Lorenzo Azzi (ricercatore in Odontoiatria) e del Dott. Mauro Fasano (professore di Biochimica), entrambi afferenti all’Università degli Studi dell’Insubria-Busto Arsizio.

La sperimentazione è stata condotta invece presso il laboratorio di Microbiologia dell’Ospedale di Circolo di Varese sotto la supervisione del Dott. Fausto Sessa ed ha coinvolto 137 soggetti, i quali dal 16 Aprile al 6 Maggio sono stati sottoposti sia al tampone che al prelievo di piccole quantità di saliva.

Questo nuovo metodo diagnostico è insomma il risultato di un duro lavoro di squadra, che ha visto lavorare fianco a fianco tanto professori universitari quanto medici, tutti uniti in fronte comune contro la fase 1 di questa terribile pandemia.

Il test salivare deve però il suo successo anche all’Asst (Azienda Socio Sanitaria Territoriale) dei Sette Laghi, una delle poche realtà italiane che si occupa attivamente di Medicina Traslazionale, cioè di trasferire le tecnologie che nascono in laboratorio nella realtà quotidiana delle aziende ospedaliere.

E’ insomma un esempio concreto di come la ricerca scientifica, anche quando condotta a livello di ateneo e non nei laboratori di qualche grande azienda, possa impattare realmente sulla società e contribuire così positivamente al benessere di tutti noi.

Come funziona il test salivare?

Il test salivare è molto rapido: bastano dai tre ai sei minuti per avere il risultato, laddove il tampone può richiedere invece anche sino a tre settimane (sia a causa delle tempistiche intrinseche alla metodica utilizzata, sia a causa dell’alto numero di tamponi analizzati nei laboratori clinici ogni giorno).

E’ inoltre assolutamente non invasivo: basta porre una minima quantità di saliva prelevata sul momento sopra una speciale lastrina di materiale plastico ed attendere.

Il suo funzionamento, pensato per essere intuitivo ed alla portata di tutti, è simile a quello di un test di gravidanza: la saliva scorre sulla lastrina in appositi canaletti (letti capillari) ed a causa di una reazione immunochimica con le sostanze in essi contenute, si formano delle bande visibili ad occhio nudo (Fig.1).

test salivare a cassetta per SARS-CoV-2
Figura 1 – Se si forma una sola banda, il risultato è negativo: il soggetto non è infetto. Se invece se ne formano due, il test è positivo: il soggetto è infetto da SARS-CoV-2 e dovrà sottoporsi al tampone e ad ulteriori esami per meglio definire il suo quadro clinico.

A differenza dei test sierologici, che misurano la risposta dell’organismo all’infezione andando a dosare gli anticorpi contro SARS-CoV-2 prodotti dal corpo umano, il test salivare misura direttamente la presenza o meno del Coronavirus, proprio come fa anche il tampone.

Rispetto a quest’ultimo, non permette però di calcolare anche la carica virale (cioè “quanto virus è presente”): può solo dire se c’è oppure no.

Per questa ragione esso non può sostituire il tampone classico, ma risulta uno strumento molto utile per razionalizzarne l’uso, indirizzando al tampone unicamente quei soggetti che sono risultati positivi: ciò permetterà di evitare problemi come il sovraffollamento dei Pronto Soccorso da parte dei sintomatici sospetti, oppure la penuria di tamponi, due tra i fenomeni a cui si è purtroppo assistito durante la fase 1 della pandemia.

Ma sui vantaggi di questa nuova tecnologia torneremo tra poco: vediamo ora più da vicino su quali principi si basa.

La proteina Spike come target: “Lateral flow test”

Nella diagnostica molecolare, è fondamentale individuare una macromolecola “bersaglio”, tale cioè da identificare e caratterizzare in maniera univoca il microrganismo/virus di cui si vuole verificare la presenza: il test del tampone, ad esempio, è basato sullo specifico genoma ad RNA del SARS-CoV-2 quale elemento identificativo.

Il bersaglio molecolare del test salivare è invece la proteina Spike di superficie del Coronavirus, proprio la glicoproteina grazie alla quale esso riesce ad entrare nelle nostre cellule per replicarsi (Fig.2).

Coronavirus al microscopio elettronico a scansione
Figura 2 – Immagine al microscopio elettronico a scansione del SARS-CoV-2. E’ un virus con envelope: il capside proteico che racchiude il suo genoma è circondato da una membrana di natura lipida, sulla quale sono presenti quattro tipi diversi di proteine che conferiscono al virione il suo tipico aspetto “coronato” (cui deve appunto il nome di Coronavirus).
La glicoproteina S2 possiede due domini funzionali: un dominio di legame del recettore e un dominio che contiene sequenze che mediano la fusione tra le membrane virali e cellulari. Essa inoltre determina la specificità del virus per le cellule epiteliali del nostro tratto respiratorio, attraverso l’interazione tra una particolare porzione di spike chiamata RBD e il recettore ACE2 espresso sulle cellule capillari dei polmoni.

Dal momento che la saliva di coloro che sono stati infettati da SARS-CoV-2 contiene il virus e dal momento che il bersaglio di questo test è una proteina, la metodica si basa su una reazione immunochimica, cioè una reazione specifica tra la proteina “S” del virus ed un anticorpo diretto contro di essa (reazione classica “antigene (Ag)-anticorpo (Ab)).

Essendo il test realizzato dall’Università dell’Insubria attualmente coperto da brevetto industriale e quindi secretato per motivi di proprietà intellettuale, nel seguito verrà descritto unicamente come funziona in generale la metodica che ne è alla base: si tenga perciò presente che il test salivare vero e proprio potrebbe differirne per alcuni aspetti!

Più nello specifico, il test salivare è un test di tipo:”Lateral flow”, una tecnica di immunocromatografia su supporto solido in cui un fluido (in questo caso la saliva) scorre su una striscia munita di letti di trasporto capillare, attraversando quattro zone:

  • La “Zona campione”, in cui viene depositata la saliva;
  • La “Zona coniugata”, in cui sono presenti in eccesso stechiometrico gli anticorpi specifici diretti contro la glicoproteina del Coronavirus. Questi anticorpi sono inoltre coniugati con nanoparticelle di oro colloidale. Scorrendo, la saliva li asporta trascinandoli con sé sino alla zona successiva: se il virione è presente, trasportando l’immunocomplesso “antigene-anticopo” che si è formato più gli Ab in eccesso non coniugati; in alternativa, unicamente gli Ab non coniugati;
  • La “Zona di lettura”: qui sono presenti ulteriori Ab diretti contro il Coronavirus (ma stavolta non coniugati con particelle d’oro). In questa zona, gli immunocomplessi precedenti reagiscono ancora e formano un secondo complesso, stavolta di tipo: Ab-Ag-Ab. Questi nuovi prodotti si disporranno in una fila ordinata, disegnando cosi’ la prima striscia colorata del test (a causa dell’allineamento stretto delle nanoparticelle colloidali). Gli Ab in eccesso invece proseguiranno a migrare sino alla zona di controllo.
  • La “Zona di controllo”: essa presenta degli Ab non più diretti contro il Coronavirus ma specifici invece contro gli Ab della zona coniugata: essi reagiranno formando un immunocomplesso di tipo Ab-Ab, che formerà cosi’ la seconda linea colorata (Fig.3)
test salivare di tipo lateral flow
Figura 3 – Rappresentazione schematica della struttura di una lastrina per un test immunologico di tipo “Lateral flow”

Le applicazioni del test salivare

Per meglio comprendere gli scopi e le applicazioni del test salivare, può essere utile riportare le parole rilasciate dai suoi stessi creatori nel corso delle interviste rilasciate a Sky24 ed alla testata online “La Repubblica.it”:

Il test rapido è semplice e sicuro da usare e consente di fare uno screening immediato di primo livello della popolazione. Lo scopo è identificare i soggetti positivi, soprattutto gli asintomatici portatori del virus, da inviare successivamente a eseguire i test diagnostici di riferimento che, basandosi su metodiche molecolari, necessitano del laboratorio con tempi più lunghi di elaborazione” (Dott. Lorenzo Azzi. La Repubblica.it , 6 Maggio 2020 )

Il test della saliva…non ha assolutamente intenzione di sostituire il tampone nasofaringeo: ha il compito invece di identificare i soggetti che possono essere portatori del virus ma in maniera asintomatica e che altrimenti non sarebbero mai andati a farsi un tampone” (Dott. Lorenzo Azzi. Tg24.Sky.it, 8 Maggio 2020)

La Dott.ssa Andreina Baji, che ha collaborato al progetto insieme al Dott. Azzi ed al Prof. Fasano, ha inoltre rilasciato una dichiarazione che chiarisce ulteriormente quanto sia elevata la potenza di questo nuovo test:

Il test è estremamente preciso: durante la sperimentazione, in alcuni casi ha rilevato positività dove invece i tamponi avevano dato esito negativo. A questo punto abbiamo fatto altre analisi ed abbiamo rilevato la presenza del virus sia con tecniche di tipo molecolare che col test rapido, che sono stati concordi nel rilevare il virus nella saliva anche se non era presente nel tampone” (Dott.ssa Andreina Baji. Tg24.Sky.it, 8 Maggio 2020)

Il test del tampone infatti può dare origine a falsi negativi, ad esempio a causa di tempistiche sbagliate.

A partire da cinque-sei settimane dall’infezione, la zona nasofaringea ha infatti una carica virale molto bassa e quasi non rilevabile, dato che il virus ha raggiunto i polmoni e sta replicando in quel distretto.

Inoltre falsi negativi posso essere causati da eventuali errori d’esecuzione dello stesso tampone (s’invita ad esempio a leggere la testimonianza della Dott.ssa Roberta Villa sulla sua pagina Facebook).

La diagnostica molecolare, (possibile) chiave di volta della fase 2

Migliorare, potenziare ed affinare sempre più i nostri strumenti diagnostici, vuol dire migliorare anche la gestione dell’emergenza.

Integrare il test del tampone con altri metodi, magari più semplici e rapidi ma comunque altamente affidabili, permetterebbe infatti d’individuare meglio falsi negativi, inconsapevoli portatori asintomatici o pauci sintomatici…nonchè di monitorare i pazienti in dimissione dagli ospedali: non sempre infatti, a causa delle scarsità di personale e di tamponi disponibili, essi vengono sottoposti ai follow up di controllo.

Tutte questo si tradurrebbe concretamente nell’adozione di opportune misure di contenimento, atte ad arginare la diffusione del virus ma senza che questo incida necessariamente sull’intera popolazione, come invece è purtroppo capitato nel corso della fase 1.

Fonti

Sitografia:

Crediti per le immagini

Immagine in evidenza:

Figura 1:

Figura 2:

Figura 3:

4 commenti su “Test salivare per Covid-19: l’innovazione dell’Università dell’Insubria”

    • Gentile Dottor Paccagnella,
      il test salivare dell’Università dell’Insubria al momento non è ancora in commercio: la ditta che ne ha acquistato i diritti e che provvederà alla commercializzazione, non ha infatti ancora ultimato la fase di validazione. Recentemente, è girata in rete la notizia di un altro test salivare per la diagnosi da Covid-19 che avrebbe già ricevuto l’approvazione dal Ministero e sarebbe disponibile, ma tale notizia è stata poi smentita e lo stesso professor Fasano, in un intervento su Tg.com, ha commentato al riguardo con ironia (“Non siamo ancora usciti che già ci imitano!”). Mi rendo conto che ci sia una certa attesa, data sia la situazione attuale che le potenzialità insite in un simile strumento diagnostico, ma come certamente saprà, le fase di realizzazione di uno strumento di questo tipo sono fortemente normate a livello internazionale e devono necessariamente seguire certi standard e protocolli, al fine di assicurarne la validità e la sicurezza (non dimentichi inoltre che questo test dovrà essere manovrato da milioni di persone su tutto il territorio nazionale, una volta in commercio…). Come ho riportato anche nell’articolo, ci sono due livelli di autorizzazioni per questo test: il primo (più rapido e già ottenuto dai suoi ideatori), consentirà di effettuarlo a livello ambulatoriale facendo richiesta al proprio medico di base. Il secondo livello di autorizzazione invece (per il quale l’iter è tutt’ora in corso) ne consentirà invece la libera vendita in farmacia a qualunque privato cittadino. Spero di aver risposto alla Sua domanda e resto a disposizione per ulteriori chiarimenti.
      Cordiali saluti
      Simone Rinaldi (autore presso Microbiologia Italia)

      Rispondi

Lascia un commento