Test rapidi sul respiro per tracciare gli asintomatici di Covid-19

test rapidi
(Credits: : NIAID/Flickr CC)

Test, tracing and treat: la strategia delle tre T (“testare, tracciare, trattare”) – se perseguita – può ridurre il contagio da Covid-19, a patto però di identificare chi è positivo al virus in tempi rapidi. Se riusciremo o meno a gestire l’aumento esponenziale dei casi di questi giorni – che ha portato il governo a scegliere per l’Italia un semi-lockdown . dipende anche dalla disponibilità di test attendibili e soprattutto in grado di dare risposte nel minor tempo possibile. Questi test – che rilevano la presenza di proteine del virus, o di altre molecole indicative dell’infezione, nel respiro o nella saliva – sono già in sperimentazione nei laboratori di tutto il mondo e anche in Italia.

L’ENEA ha annunciato in una nota stampa di lavorare a un innovativo sensore che permetterà di diagnosticare l’infezione da coronavirus “soffiando” in una cannuccia in soli 10-15 minuti. Dispositivi analoghi sono in fase di studio anche in altri laboratori, negli Stati Uniti, in Giappone e a Singapore. L’obiettivo è quello di realizzare test rapidi, economici e poco invasivi, che possano affiancare – ma non sostituire – il tampone molecolare nello screening su grandi numeri di persone.

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.

Uno studio coordinato dall’Istituto nazionale malattie infettive Lazzaro Spallanzani di Roma ha appena dato il via libera anche al test salivare. Affidabile come il tampone naso-faringeo, è meno invasivo e più rapido, con un tempo di risposta di circa un’ora.

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.

Il fallimento del contact tracing

I tamponi tradizionali, antigenico e molecolare, hanno permesso di attuare la strategia delle tre T con successo, almeno fino a qualche settimana fa. Ma dopo la “pausa” estiva, i contagi sono gradualmente riaumentati, e così anche i decessi e i ricoveri in terapia intensiva. Negli ultimi giorni, la curva dei nuovi positivi è diventata esponenziale: a uno stesso intervallo di tempo, un giorno o una settimana, corrispondono moltissimi contagi in più rispetto al giorno o alla settimana precedenti.

Con la crescita esponenziale dei contagi, i contatti di ciascun positivo sono diventati semplicemente troppi da tracciare tutti 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. Nel frattempo, il governo ha annunciato nuove restrizioni per palestre, piscine e luoghi di ristoro.

Covid-19 e breath test

Oltre alle misure di distanziamento, i test rapidi e a basso costo rappresentano un altro strumento efficace di contrasto al virus. Molti dei prototipi 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.

“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” ha dichiarato Antonia Lai, ricercatrice del Laboratorio Diagnostiche e Metrologia presso il Centro Ricerche ENEA di Frascati. E conclude: “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

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