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Test diagnostici per COVID-19: una valutazione dei metodi attuali, delle pratiche e del futuro

COVID-19Test diagnostici per COVID-19: una valutazione dei metodi attuali, delle pratiche e del futuro

Vengono esaminati e valutati i test di laboratorio per la diagnosi di COVID-19 attualmente in pratica, come consigliato dagli organismi internazionali di esperti.

Il COVID-19 malattia, che ha avuto origine a Wuhan in Cina, ha colpito finora più di 208 paesi. La comunità scientifica di tutto il mondo è stata posta con una sfida significativa negli ultimi mesi, per sviluppare test diagnostici per COVID-19 rilevamento della malattia al fine di selezionare pazienti e sospetti al fine di gestire e controllare efficacemente la pandemia.

Prima di valutare gli attuali metodi e le pratiche utilizzate per il rilevamento di COVID-19, cerchiamo di capire prima cosa causa COVID-19 e come si sviluppano test diagnostici per selezionare i pazienti per questa malattia. La malattia COVID-19 è causata da un RNA a filamento positivo virus che sono zoonotici, il che significa che possono attraversare le barriere di specie dagli animali all'uomo e possono causare, negli esseri umani, malattie che vanno dal comune raffreddore a malattie più gravi come MERS e SARS. Il virus che causa COVID-19 è stato ora chiamato SARS-CoV-2 dal Comitato internazionale di tassonomia dei virus (ICTV), in quanto è molto simile a quello che ha causato l'epidemia di SARS (SARS-CoV). Il test diagnostico per la malattia COVID-19 può essere sviluppato in diversi modi.

Il metodo più popolare e attualmente adottato in tutto il mondo è quello di sviluppare un test diagnostico in grado di rilevare il virus SARS-CoV-2 stesso. Questo test si basa sulla rilevazione del genoma virale nel campione del paziente mediante RT-real time PCR (reazione a catena della polimerasi in tempo reale trascrittasi inversa). Ciò comporta la conversione dell'RNA virale in DNA utilizzando un enzima chiamato trascrittasi inversa e quindi amplificando il DNA utilizzando un set specifico di primer e una sonda fluorescente, che si legano a una regione specifica del DNA virale, utilizzando una Taq polimerasi e rilevando il segnale fluorescente. Questi test sono indicati come NAAT (test di amplificazione dell'acido nucleico). Questa tecnica può essere molto utile per la rilevazione molto precoce della presenza di acido nucleico nel campione del paziente, anche in pazienti asintomatici che non mostrano sintomi di malattia da COVID-19 (soprattutto nel periodo di incubazione di 14-28 giorni) e nella parte successiva anche quando la malattia è conclamata.

Diverse aziende in tutto il mondo hanno lavorato in una corsa contro il tempo negli ultimi mesi per sviluppare test diagnostici basati su NAAT per il rilevamento di SARS-CoV-2 basati su CDC (Centre for Disease Control), Atlanta, USA e linee guida dell'OMS ( 1, 2). Le autorità sanitarie di tutto il mondo hanno approvato questi test per l'uso in emergenza per il rilevamento di SARS-CoV-2. I geni virali presi di mira finora includono i geni N, E, S e RdRP, insieme ad appropriati controlli positivi e negativi. I campioni dei pazienti da raccogliere per tale test provengono dal tratto respiratorio superiore (tampone nasofaringeo e orofaringeo) e/o dal tratto respiratorio inferiore (espettorato e/o aspirato endotracheale o lavaggio broncoalveolare). Tuttavia, è anche possibile rilevare il virus in altri campioni, comprese feci e sangue. I campioni devono essere raccolti rapidamente in modo appropriato adottando tutte le precauzioni necessarie e rispettando le pratiche di biosicurezza (come da linee guida stabilite dall'OMS[1]), da pazienti che soddisfano la definizione di caso sospetto di COVID-19, conservandolo e confezionandolo bene se richiede di essere trasportato al centro diagnostico e quindi processato (estrazione dell'RNA in un armadio di biosicurezza in una struttura BSL-2 o equivalente) in modo rapido in modo da garantire l'integrità del campione. Tutto ciò deve essere eseguito in via prioritaria per una migliore gestione clinica e controllo delle epidemie.

Il tempo di rilevamento per i vari test basati su NAAT disponibili sviluppati dalle principali società di diagnostica in tutto il mondo varia da 45 minuti a 3.5 ore. Sono stati apportati vari miglioramenti a questi test per convertirli in test point of care e ottenere i risultati desiderati nel minor tempo possibile senza compromettere l'accuratezza del risultato, per aumentare il numero di test che possono essere eseguiti in un giorno.

Altre opzioni di test diagnostici sono test diagnostici rapidi (RDT) che rilevano antigeni/proteine ​​virali che sono espressi sulla superficie delle particelle del virus SARS-CoV-2 mentre si replicano nelle cellule ospiti e causano la malattia o gli anticorpi dell'ospite in risposta all'infezione; questo test rileva la presenza di anticorpi nel sangue di persone ritenute infette da COVID-19 (3).

L'accuratezza e la riproducibilità della RDT per rilevare gli antigeni virali dipende da diversi fattori tra cui il tempo dall'insorgenza della malattia, la concentrazione del virus nel campione, la qualità e l'elaborazione del campione e la formulazione dei reagenti presenti nei kit di test. A causa di queste variabili, la sensibilità di questi test potrebbe variare dal 34% all'80%. Uno dei principali svantaggi di questa opzione è che il virus deve essere nella sua fase replicativa e infettiva per rilevare le proteine ​​virali.

Allo stesso modo, i test che rilevano gli anticorpi dell'ospite si basano sulla forza della risposta anticorpale che dipende da fattori quali l'età, lo stato nutrizionale, la gravità della malattia e alcuni farmaci o infezioni che sopprimono il sistema immunitario. Uno dei principali svantaggi di questa opzione è che gli anticorpi vengono prodotti per giorni o settimane dopo l'infezione con il virus SARS-CoV-2 e bisogna aspettare così tanto tempo per eseguire il test. Ciò significa che una diagnosi di infezione da COVID-19 basata sulla risposta anticorpale dell'ospite sarà spesso possibile solo nella fase di recupero, quando molte delle opportunità di intervento clinico o prevenzione della trasmissione della malattia sono già passate.

Attualmente, i RDT sopra menzionati sono stati approvati solo in un contesto di ricerca e non per la diagnosi clinica a causa della mancanza di dati (3, 4). Man mano che sempre più dati epidemiologici diventano disponibili per COVID-19, più RDT saranno sviluppati e approvati come test point of care in un ambiente clinico in quanto possono dare risultati in 10-30 minuti rispetto ai test basati su NAAT che in media richiedono poche ore per rilevare la malattia.

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Riferimenti:
1. OMS, 2020. Raccomandazioni sulla strategia di test di laboratorio per COVID-19. Guida provvisoria. 21 marzo 2020. Disponibile online su https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/331509/WHO-COVID-19-lab_testing-2020.1-eng.pdf Consultato il 09 aprile 2020
2. CDC 2020. Informazioni per i laboratori. Guida provvisoria per i laboratori Disponibile online su https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-nCoV/lab/index.html Consultato il 09 aprile 2020.
3. OMS, 2020. Consigli sull'uso dei test Point of Care. Breve scientifico. 08 aprile 2020. Disponibile online su https://www.who.int/news-room/commentaries/detail/advice-on-the-use-of-point-of-care-immunodiagnostic-tests-for-covid-19 Consultato il 09 aprile 2020.
4. ECDC, 2020. Una panoramica della situazione dei test rapidi per la diagnosi di COVID-19 nell'UE/SEE. 01 aprile 2020. Centro europeo per la prevenzione e il controllo delle malattie. Disponibile online su https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/overview-rapid-test-situation-covid-19-diagnosis-eueea Consultato il 09 aprile 2020

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Rajeev Soni
Rajeev Sonihttps://www.RajeevSoni.org/
Il dottor Rajeev Soni (ID ORCID: 0000-0001-7126-5864) ha un dottorato di ricerca. in Biotecnologie presso l'Università di Cambridge, Regno Unito e ha 25 anni di esperienza lavorando in tutto il mondo in vari istituti e multinazionali come The Scripps Research Institute, Novartis, Novozymes, Ranbaxy, Biocon, Biomerieux e come ricercatore principale con US Naval Research Lab nella scoperta di farmaci, nella diagnostica molecolare, nell'espressione proteica, nella produzione biologica e nello sviluppo del business.

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