Arrivano i test rapidi, affidabili ed economici per rilevare virus, batteri e parassiti

Bologna, 25 maggio 2022 - Continua la ricerca di nuovi metodi per la diagnostica di agenti patogeni (virus, batteri e parassiti): grazie al progetto europeo Eclipse, si potrà avere una nuova tecnologia per il test molecolare rapido per le infezioni, anche per il Covid. Il progetto ha per protagonista una squadra di ricercatori, coordinata dai professori Luca Prodi e Giovanni Valenti, dell'Università di Bologna, e dalla professoressa Sabrina Conoci, ordinario di Fisica dell'Università di Messina.   Gli studiosi hanno messo a punto questo nuovo metodo capace di effettuare l'identificazione molecolare di virus e batteri, attraverso il loro DNA o RNA, in modo rapido, affidabile e a basso costo senza la necessità di recarsi in un laboratorio di analisi - dove invece bisogna andare attualmente per fare i tamponi molecolari. Questa nuova tecnologia permette infatti di conciliare al tempo stesso la sensibilità dei tamponi molecolari con la semplicità, velocità ed economicità dei test rapidi.  Questa scoperta tecnologica segna una svolta e apre una nuova era per la diagnostica molecolare, che diventerà finalmente alla portata di tutti. Gli studiosi hanno già testato l'efficacia della tecnologia su campioni reali di Sars-Cov-2 e sul virus dell'epatite B, ottenendo un limite di rilevabilità dell'RNA addirittura inferiore a quello del cosiddetto tampone molecolare. Gli strumenti di rilevazione sono fondamentali per contrastare le infezioni “La pandemia di Covid 19 ha evidenziato in modo drammatico quanto gli strumenti per la rilevazione dei patogeni siano fondamentali per combattere le infezioni, limitandone la diffusione e favorendo cure tempestive”, osserva Luca Prodi, professore al Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell’Università di Bologna e coordinatore del progetto. “Quando è iniziata l’emergenza, non esisteva un metodo diagnostico che fosse al tempo stesso rapido, economico e affidabile, e nonostante siano stati fatti passi avanti siamo ancora lontani dall’avere a disposizione uno strumento con queste caratteristiche”. Dove e da quando sarà disponibile Come sarà possibile usufruire dei nuovi dispositivi? Lo abbiamo chiesto al professor Prodi, che ha spiegato che il test si presenterà come un piccolo apparecchio, simile ad uno smartphone in termini di tecnologie utilizzate e prezzo, che effettuerà lo screening attraverso delle cartucce usa e getta. La destinazione principale, quindi, saranno le farmacie, gli studi di medici e veterinari e postazioni esterne all'ospedale, per cercare di alleggerire il carico di ingressi nelle strutture ospedaliere. Per quanto riguarda le tempistiche, il professore dell'Unibo ha aggiunto che al momento il team sta lavorando per affinare ulteriormente lo strumento e per diminuire il rischio di falsi positivi o falsi negativi. Per avere l'approdo sul mercato, poi, serve ottenere una certificazione del dispositivo e, di conseguenza, l'appoggio di investitori che permettano di sostenere il costo di questo processo. Si sta lavorando anche in questo senso alla ricerca di un investitore: una volta completato questo passaggio, servirà un periodo tra 6 mesi e un anno per arrivare finalmente alla commercializzazione.  Come funziona la nuova tecnologia "La nuova tecnologia si basa sulla combinazione di un metodo elettro-foto-biochimico innovativo integrato su un bio-chip di pochi millimetri, capace di rilevare la presenza di poche copie del materiale genetico di patogeni senza alcuna amplificazione del genoma. La scoperta rappresenta una radical new technology che semplifica e velocizza l'analisi molecolare convenzionale basata su PCR, aprendo prospettive per l'utilizzo massivo della diagnostica molecolare e screening su un'ampia gamma di applicazioni".  Il meccanismo dell'elettrochemiluminescenza ha oggi un ruolo di primo piano nello sviluppo di test ad elevata sensibilità, grazie alla sua capacità di "accedendere" i patogeni da trovare come fossero lampadine. Questo elemento sarà poi integrato con una serie di strategie di amplificazione del livello di sensibilità, basate sull'utilizzo di nanotecnologie. In particolare, è la prima volta che un test basato sull'ECL sarà integrato con l'utilizzo di batteriofagi (virus molto diffusi che colpiscono i batteri, ma sono innocui per gli esseri umani), geneticamente modificati per individuare specifici patogeni. Infine, alla nuova tecnologia saranno applicati anche una serie di elementi in grado di garantire un’elevata affidabilità e diminuire quindi il rischio di falsi negativi o falsi positivi. La piattaforma nanobiotecnologica, per avere sotto controllo le malattie infettive Ma non è finita qui: il progetto Eclipse punta ideare e produrre una piattaforma nanobiotecnologica per la rilevazione degli agenti patogeni che sia al tempo stesso economica, utilizzabile anche da personale non esperto e con un elevato livello di sensibilità e affidabilità. Questa metodologia sarà poi resa applicabile anche ad altri agenti patogeni.  “Questa piattaforma sarà pensata per poter rilevare il coronavirus Sars-Cov-2, il parassita Leishmania e il batterio Pseudomonas aeruginosa con un livello di sensibilità pari o superiore a quello dei tamponi molecolari PCR, ma su un dispositivo portatile e con un processo molto più rapido, in modo da ottenere un risultato in meno di 30 minuti”, aggiunge il professor Prodi. “In questo modo, la metodologia potrà poi essere adattata facilmente anche per altri tipi di patogeni e potrà diventare quindi uno strumento importante per evitare nuove pandemie e in generale per tenere sotto controllo le malattie infettive, con particolare riguardo per i paesi in via di sviluppo”. Il progetto europeo Eclipse – ECL-based Infectious Pathogen (bio)Sensor è coordinato dall’Università di Bologna. Partner del progetto sono l’Istituto di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri”, l’Universita degli Studi di Messina e il Karlsruher Institut für Technologie, insieme a Meta e a Personal Genomics Srl.     .

Cronaca

Bologna, 25 maggio 2022 - Continua la ricerca di nuovi metodi per la diagnostica di agenti patogeni (virus,&nbsp;batteri e parassiti): grazie al progetto europeo Eclipse, si potrà avere&nbsp;una nuova tecnologia per il&nbsp;test&nbsp;molecolare rapido per le infezioni, anche per il Covid.&nbsp;Il progetto ha per protagonista una squadra&nbsp;di ricercatori, coordinata&nbsp;dai professori Luca Prodi e Giovanni Valenti, dell'Università di Bologna, e dalla professoressa Sabrina Conoci, ordinario di Fisica dell'Università di Messina.&nbsp; 
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Gli studiosi hanno messo a punto questo&nbsp;nuovo metodo capace di effettuare l'identificazione&nbsp;molecolare di virus e batteri, attraverso il loro DNA o RNA, in modo rapido, affidabile e a basso costo senza la necessità di recarsi in un laboratorio di analisi -&nbsp;dove invece bisogna andare attualmente per fare i tamponi molecolari. Questa nuova tecnologia permette infatti di conciliare al tempo stesso la sensibilità dei tamponi molecolari con la semplicità, velocità ed economicità dei test rapidi.&nbsp; 
Questa scoperta tecnologica segna una svolta e&nbsp;apre una nuova era per la diagnostica&nbsp;molecolare, che diventerà finalmente alla portata di tutti. Gli studiosi hanno già testato l'efficacia della tecnologia su campioni reali di Sars-Cov-2 e sul virus dell'epatite B, ottenendo un limite di rilevabilità dell'RNA addirittura inferiore a quello del cosiddetto tampone&nbsp;molecolare. 
<h2 class="title-paragraph">Gli strumenti di rilevazione sono fondamentali per contrastare le infezioni</h2> 
“La pandemia di Covid 19&nbsp;ha evidenziato in modo drammatico quanto gli strumenti per la rilevazione dei patogeni siano fondamentali per combattere le infezioni, limitandone la diffusione e favorendo cure tempestive”, osserva&nbsp;Luca Prodi, professore al Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell’Università di Bologna e coordinatore del progetto. “Quando è iniziata l’emergenza, non esisteva un metodo diagnostico che fosse al tempo stesso rapido, economico e affidabile, e nonostante siano stati fatti passi avanti siamo ancora lontani dall’avere a disposizione uno strumento con queste caratteristiche”. 
<h2 class="title-paragraph">Dove e da quando&nbsp;sarà disponibile</h2> 
Come&nbsp;sarà possibile usufruire dei nuovi dispositivi? Lo abbiamo chiesto al professor Prodi, che ha spiegato che il test si presenterà come un piccolo apparecchio, simile ad uno smartphone in termini di tecnologie utilizzate e prezzo, che effettuerà lo screening attraverso delle cartucce usa e getta.&nbsp;La destinazione principale, quindi, saranno le farmacie, gli studi di medici e veterinari e postazioni esterne all'ospedale, per cercare di alleggerire il carico di ingressi nelle strutture ospedaliere. 
Per quanto riguarda le tempistiche, il professore dell'Unibo ha aggiunto che al momento il team sta lavorando per affinare ulteriormente lo strumento e per diminuire il rischio di falsi positivi o falsi negativi. Per avere l'approdo sul mercato, poi, serve ottenere una certificazione del dispositivo e, di conseguenza, l'appoggio di investitori che permettano di sostenere il costo di questo processo. Si sta lavorando anche in questo senso&nbsp;alla ricerca di un investitore: una volta completato questo passaggio, servirà un periodo tra 6 mesi e un anno per arrivare finalmente alla commercializzazione.&nbsp; 
<h2 class="title-paragraph">Come funziona la nuova tecnologia</h2> 
"La nuova tecnologia si basa sulla combinazione di un metodo elettro-foto-biochimico innovativo integrato su un bio-chip di pochi millimetri, capace di rilevare la presenza di poche copie del materiale genetico di patogeni senza alcuna amplificazione del genoma. La scoperta rappresenta&nbsp;una radical new technology che semplifica e velocizza l'analisi&nbsp;molecolare convenzionale basata su PCR, aprendo prospettive per l'utilizzo massivo della diagnostica&nbsp;molecolare e screening su un'ampia gamma di applicazioni".&nbsp; 
Il meccanismo dell'elettrochemiluminescenza ha oggi un&nbsp;ruolo di primo piano nello sviluppo di test ad elevata sensibilità, grazie alla sua capacità di "accedendere" i patogeni da trovare come fossero lampadine. Questo elemento sarà poi integrato con una serie di strategie di amplificazione del livello di sensibilità, basate sull'utilizzo di nanotecnologie. In particolare, è la prima volta che un test basato sull'ECL sarà integrato con l'utilizzo di batteriofagi (virus molto diffusi che colpiscono i batteri, ma sono innocui per gli esseri umani), geneticamente modificati per individuare specifici patogeni. Infine, alla nuova tecnologia saranno applicati anche una serie di elementi in grado di garantire un’elevata affidabilità e diminuire quindi il rischio di falsi negativi o falsi positivi. 
<h2 class="title-paragraph">La piattaforma nanobiotecnologica, per avere sotto controllo le malattie infettive</h2> 
Ma non è finita qui: il progetto Eclipse punta ideare e produrre una piattaforma nanobiotecnologica per la rilevazione degli agenti patogeni che sia al tempo stesso economica, utilizzabile anche da personale non esperto e con un elevato livello di sensibilità e affidabilità. Questa metodologia sarà poi resa&nbsp;applicabile&nbsp;anche ad altri agenti patogeni.&nbsp; 
“Questa piattaforma sarà pensata per poter rilevare il coronavirus Sars-Cov-2, il parassita Leishmania e il batterio Pseudomonas aeruginosa con un livello di sensibilità pari o superiore a quello dei tamponi molecolari PCR, ma su un dispositivo portatile e con un processo molto più rapido, in modo da ottenere un risultato in meno di 30 minuti”, aggiunge il professor Prodi. “In questo modo, la metodologia potrà poi essere adattata facilmente anche per altri tipi di patogeni e potrà diventare quindi uno strumento importante per evitare nuove pandemie e in generale per tenere sotto controllo le malattie infettive, con particolare riguardo per i paesi in via di sviluppo”. 
Il progetto europeo Eclipse – ECL-based Infectious Pathogen (bio)Sensor è coordinato dall’Università di Bologna. Partner del progetto sono l’Istituto di Ricerche Farmacologiche “Mario Negri”, l’Universita degli Studi di Messina e il Karlsruher Institut für Technologie, insieme a Meta e a Personal Genomics Srl. 
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