Il nuovo test COVID a domicilio può rilevare alcune varianti in appena un’ora

Un test del coronavirus domestico sviluppato da scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT), dell’Università di Harvard e degli ospedali della zona di Boston può dire agli utenti entro un’ora se hanno il COVID e di che tipo hanno contratto.

La maggior parte dei test domiciliari attualmente disponibili sono test antigenici rapidi, che non sono affidabili quanto i test PCR disponibili presso i centri di screening sanitari ufficiali. I test per alcuni tipi del nuovo coronavirus sono meno accessibili, poiché la mancanza di accesso globale ai test genetici sta causando ritardi nel monitoraggio e nella risposta a nuove varianti in tutto il mondo.

Helena de Puig, autrice principale del nuovo studio sul dispositivo e ricercatrice post-dottorato presso il Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Università di Harvard, ha affermato secondo il MIT News Desk.

Il nuovo dispositivo SHERLOCK (miSHERLOCK) con strumenti minimi mira a risolvere questi problemi fornendo un test facile da usare e conveniente che utilizza un campione di saliva per testare il virus e varianti specifiche e può essere assemblato con una stampante 3D e comunemente disponibile componenti per circa $ 15 (questo può far scendere il prezzo a $ 2 o $ 3 se la macchina è prodotta in serie).

miSHERLOCK utilizza una tecnologia basata su CRISPR chiamata High Sensitivity Enzyme Reporter Opening (SHERLOCK), che è stata sviluppata da Jim Collins, autore dei documenti di ricerca e membro principale della facoltà del Wyss Institute for Bioengineering ispirato ad Harvard.

La tecnologia di Sherlock utilizza le «forbici molecolari» CRISPR per trovare l’RNA virale nei campioni di saliva ritagliando l’RNA o il DNA in siti specifici. Questa tecnologia taglia anche le sonde di DNA a singolo filamento per produrre un segnale fluorescente.

Secondo il MIT News Office, il team aveva bisogno di includere una fase di pre-elaborazione che inattiva gli enzimi chiamati saliva nucleasi, che distruggono gli acidi nucleici come l’RNA. Dopo che il campione è entrato nel dispositivo, il dispositivo utilizza il calore e due reagenti chimici per inattivare la nucleasi. L’RNA virale viene quindi estratto e concentrato facendo passare la saliva attraverso una membrana che intrappola l’RNA sulla sua superficie.

L’apparato di prova alimentato a batteria è costituito da due camere: una camera di preparazione del campione riscaldata e una camera di reazione non riscaldata.

L’utilizzo del dispositivo di prova è un semplice processo in tre fasi. Innanzitutto, l’utente sputa nella camera di preparazione del campione, accende il fuoco e attende da tre a sei minuti che la saliva passi attraverso il filtro. L’utente quindi rimuove il filtro e lo porta nella camera di reazione, spinge il pistone che deposita il filtro nella camera e perfora il serbatoio dell’acqua per attivare la reazione di Sherlock.

Meno di un’ora dopo, l’utente verifica di poter vedere il segnale fluorescente attraverso una finestra nella sala di reazione e può quindi utilizzare un’app per smartphone in dotazione per analizzare i pixel per fornire una diagnosi chiara positiva o negativa.

«Il nostro obiettivo era quello di creare una diagnosi completamente autonoma e che non richiedesse altre apparecchiature», ha detto al MIT News Desk Xiao Tan, ricercatore clinico presso il Wyss Institute ed educatore di gastroenterologia presso il Massachusetts General Hospital. «Fondamentalmente il paziente sputa in questo dispositivo, quindi premi lo stantuffo e ricevi una risposta un’ora dopo».

Il dispositivo è modulare e può ospitare fino a quattro moduli, ciascuno alla ricerca di una sequenza di RNA target diversa. Il modulo originale include filamenti guida dell’RNA che rilevano qualsiasi ceppo del nuovo coronavirus, mentre altri moduli possono includere filamenti guida per la ricerca di varianti specifiche.

La coautrice Devora Najjar, assistente di ricerca al MIT Media Lab e al Collins Lab, ha spiegato che i moduli per nuove varianti possono essere creati in circa due settimane, il che consentirà un rapido sviluppo di test per nuove varianti.

Il dispositivo è stato testato su campioni di saliva di 27 pazienti COVID-19 e 21 pazienti sani e ha identificato pazienti positivi al coronavirus il 96% delle volte e pazienti negativi il 95% delle volte, secondo il Wyss Institute.

Il dispositivo è stato anche testato per le sue prestazioni per identificare le varianti Alpha, Beta e Gamma di SARS-CoV-19 (la variante delta non era prevalente all’inizio dello studio) e il dispositivo è stato in grado di identificare efficacemente le varianti.

«Quando è iniziato il progetto miSHERLOCK, non c’era quasi nessuna sorveglianza delle varianti per SARS-CoV-2. Sapevamo che il monitoraggio delle varianti sarebbe stato incredibilmente importante quando si valutavano gli effetti a lungo termine di COVID-19 sulle comunità locali e globali, quindi ci siamo spinti per creare una piattaforma diagnostica decentralizzata, flessibile e davvero facile da usare», ha affermato Collins in un comunicato stampa del Wyss Institute, sottolineando che il team è «entusiasta di lavorare con partner industriali per renderlo disponibile in commercio».