Basta tamponi, prelievi di sangue e pungidito: per diagnosticare l’infezione da coronavirus potrebbe essere sufficiente soffiare in una cannuccia e aspettare 10-15 minuti. Un innovativo sistema di rilevamento del virus nell’aria che espiriamo è in corso di sviluppo nei laboratori Enea, ma dispositivi analoghi sono stati realizzati anche in altri laboratori, negli Stati Uniti, in Giappone e a Singapore. L’obiettivo è quello di ottenere test rapidi, economici e poco invasivi che possano affiancare – ma non sostituire – il tampone molecolare nello screening su grandi numeri di persone. E poter così finalmente attuare la strategia delle tre T (Test, tracing and treat, “testare, tracciare, trattare”), che può contenere Covid-19 a patto però di poter identificare chi è positivo al virus in tempi rapidi. L’aumento esponenziale dei casi di questi giorni – che ha portato il governo a scegliere per l’Italia un semi-lockdown – è dovuto infatti anche scarsa disponibilità di test attendibili e soprattutto in grado di dare risposte nel minor tempo possibile. Attualmente il tampone richiede ore, talvolta giorni, e anche i cosiddetti test rapidi così rapidi poi non sono, così come anche i nuovi test salivari molecolari su cui recentemente si è espresso favorevolmente lo Spallanzani, che agevolano il prelievo del campione ma richiedono comunque circa un’ora per lo sviluppo.
I test attuali per il coronavirus
I test di laboratorio sono fondamentali nel contrasto a Covid-19, per contenere o prevenire lo scoppio di focolai epidemici. Al momento il tampone naso-faringeo molecolare, che indaga la presenza o meno del genoma virale, rappresenta l’unico strumento diagnostico di infezione. Ha un’accuratezza e una specificità vicine al 100%. Ma impiega qualche ora per dare risultati – nella migliore delle ipotesi – solitamente sono disponibili solo dopo 24-48 ore. Il tampone cosiddetto rapido o “antigenico” individua la presenza di proteine del virus, gli antigeni, e il tempo di risposta è di circa un’ora. Il test è adeguato per un primo screening, ma la sua specificità è relativamente bassa: in altre parole, una percentuale non trascurabile di persone sane, circa il 15-20%, può risultare falsamente positiva anche in assenza di infezione.
Test rapidi per Covid-19, molecolari, antigenici, salivari: come orientarsi
I test sierologici, invece, si basano sulla ricerca degli anticorpi contro Sars-Cov-2 nel sangue del paziente. Ma a differenza dei tamponi, i sierologici non fotografano la situazione attuale, poiché una persona positiva al virus impiega almeno 5-7 giorni per formare gli anticorpi.
Affidabile come il tampone naso-faringeo, ma meno invasivo e più rapido, è invece il test salivare molecolare – un tempo di risposta di circa un’ora – che uno studio coordinato dall’Istituto nazionale malattie infettive Lazzaro Spallanzani di Roma ha appena “promosso” ma che al momento in cui scriviamo, non ci risulta sia ancora disponibile.
Il contact tracing è fallito
I tamponi tradizionali, antigenico e molecolare, hanno permesso di attuare in una certa misura la strategia delle tre T durante l’estate e fino a qualche settimana fa, quando i casi erano ancora relativamente pochi. Ma dopo la “pausa” estiva, i contagi sono gradualmente ri-aumentati, e così anche i decessi e i ricoveri in terapia intensiva, fino ad assumere un andamento esponenziale: in uno stesso intervallo di tempo, un giorno o una settimana, si verificano moltissimi contagi in più rispetto al giorno o alla settimana precedenti. E così i contatti di ciascun positivo sono diventati semplicemente troppi da tracciare in tempi rapidi – soprattutto quelli dei più giovani, che hanno una vita sociale mediamente molto intensa. Gli esperti hanno dovuto constatare il fallimento del contact tracing, che non riesce più a tenere il passo con la corsa inarrestabile del virus.
Covid-19 e breath test
Molti dei prototipi di rilevatori “aerei” in sperimentazione sono anche meno invasivi dei tamponi tradizionali, poiché si basano sulla ricerca di particelle virali nel respiro. Al contrario del tampone antigenico, dimostrano una buona affidabilità – in alcuni casi paragonabile a quella dei test molecolari – e tempi di risposta ancora più rapidi. Come gli etilometri della polizia stradale, sono dispositivi portatili, che non necessitano di altri reagenti o analisi di laboratorio. La risposta è immediata: dai 10-15 minuti, fino addirittura a una manciata di secondi.
Alcuni gruppi statunitensi, ad esempio, stanno mettendo a punto dei dispositivi con sensori in ceramica che rilevano la presenza di specifici composti organici volatili nel respiro. Diverse malattie modificano in maniera diversa e specifica il profilo di questi composti gassosi nel fiato esalato: una sorta di “firma” dell’infezione.
Anche alla National University di Singapore hanno da poco annunciato un dispositivo analogo, che in un minuto rileva la presenza del virus con un’accuratezza superiore al 90% e una specificità – la capacità di identificare correttamente i soggetti sani – del 95%. Ancora più sensibile è il test del respiro sviluppato dalla Tohoku University in Giappone, che analizza il vapore acqueo esalato alla ricerca di particelle virali o altre molecole indicative della presenza di Sars-Cov-2 nelle vie respiratorie. Il tempo di risposta è di dieci minuti, a fronte di un’accuratezza e specificità paragonabili a quella dei tamponi molecolari, pari cioè al 98% e al 99%.
Il test sul respiro dell’ENEA
Anche in Italia, l’ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile) sta sviluppando un sensore di nome AsDECO’ (Asymptomatic DEtection COronavirus), progettato per lo screening di un grande numero di persone in ambienti come scuole e aeroporti per identificare soprattutto i casi asintomatici.
Lo strumento è composto da una cannuccia collegata a un sensore. Chi si sottopone al test, deve semplicemente soffiare nella cannuccia: se il virus è presente, si lega a una specie di “esca molecolare” che riproduce il recettore umano, e causa un cambiamento nella luce riflessa che viene rilevato dal sensore. Non sono necessari reagenti o analisi di laboratorio e il tempo per una risposta attendibile è di soli 10-15 minuti. Il dispositivo è di piccole dimensioni, portatile e riutilizzabile: il suo scopo principale è quello di garantire un monitoraggio su larga scala, individuando gli asintomatici che hanno un ruolo fondamentale nella diffusione dell’epidemia.
Covid, quanti sono gli asintomatici in Italia?
“Finora lo screening di massa su intere popolazioni ha dimostrato la sua efficacia nel rallentare l’epidemia, anche grazie all’individuazione degli asintomatici. Per questo è indispensabile lo sviluppo di nuovi strumenti diagnostici a basso costo che permettano il monitoraggio su vasta scala, essenziale per il contenimento della diffusione del virus”, dice Antonia Lai, ricercatrice del Laboratorio Diagnostiche e Metrologia presso il Centro Ricerche ENEA di Frascati. “Il sensore ENEA non punta a sostituire il test molecolare, ma ad affiancarlo come test diagnostico rapido su grandi numeri di popolazione. E, in prospettiva, sarà utilizzabile da personale non specializzato e potrà essere impiegato per rilevare la presenza altri agenti patogeni, cambiando semplicemente ‘esca’ e marcatore”.
Riferimenti: ENEA
Credits immagine di copertina: NIAID/Flickr CC
