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L’obiettivo ambizioso era individuare Ebola nel sangue di un potenziale paziente in modo rapido e in una fase molto precoce dell’infezione, per minimizzare i rischi di contagio. L’obiettivo è stato raggiunto in poche settimane grazie ai biochip di STMicroelectronics cuore del dispositivo portatile di analisi genetica che in meno di 75 minuti consente di identificare la presenza del virus e che è stato realizzato in collaborazione con altre due “eccellenze” italiane del settore: l’azienda Clonit e l’Istituto Nazionale per le Malattie Infettive “L. Spallanzani”.
Il dispositivo portatile si basa su una tecnica di biologia molecolare, il Real Time PCR. Il prossimo obiettivo è ottimizzare il test per impiegarlo con i soggetti a rischio, minimizzando i rischi di contagio durante la manipolazione del campione biologico e abbattere i costi. Si apre così la strada a test diagnostici rapidi per Ebola in primis ma anche per una molteplicità di altri virus, molto più diffusi di Ebola.
La soluzione, un prototipo del kit, è stata verificata con successo dall’Istituto Nazionale per le malattie Infettive “Lazzaro Spallanzani” secondo standard internazionali di comparazione. Il test consente di individuare la presenza del virus con estrema sensibilità anche in campioni di sangue umano di pochi microlitri, diluito fino ad un milione di volte. L’elevata sensibilità consente quindi la rilevazione della presenza del virus già in una fase estremamente precoce della malattia, riducendo notevolmente i rischi di contagio .
Il metodo è basato sulla Real Time PCR (Polymerase Chain Reaction) ed è composto da quattro componenti fondamentali:
- un estrattore, sul quale viene caricato il sangue da cui viene estratto l’RNA del virus;
- un microchip in silicio delle dimensioni di un piccolo francobollo, sviluppato nei laboratori di Agrate Brianza e di Catania di STMicroelectronics, che funge da reattore in miniatura riproducendo, su scala micrometrica, l’intero processo di amplificazione e rivelazione genetica sul quale viene caricato l’RNA estratto, per essere poi retro-trascritto in DNA e amplificato secondo la metodologia della RT PCR;
- i reagenti specifici messi a punto da CLONIT, che precaricati sul chip, permettono di eseguire una real time PCR Quantitativa (viral load) avendo a bordo tutti gli standard e i controlli richiesti dalle normative di controllo di qualità internazionali;
- Un lettore ottico portatile, sviluppato sempre nei laboratori di STMicroelectronics, che rileva la presenza del DNA del virus nel campione analizzato e invia i dati al PC che li elabora in forma grafica.
La rapidità (e le dimensioni ridotte dello strumento) può risultare molto utile in situazioni di urgenza e per la diagnostica “sul campo”.
“Questo test – sottolinea il direttore scientifico Giuseppe Ippolito – potrà avere importanti ricadute sia cliniche che di Sanità Pubblica. Infatti una diagnosi rapida porterebbe all’identificazione dei pazienti con Ebola con conseguente attuazione immediata di misure di isolamento, quindi riduzione del rischio di diffusione dell’infezione in comunità e inizio di un idoneo trattamento per il paziente”.
“Con la messa a punto di questa tecnica – afferma Valerio Fabio Alberti, Commissario Straordinario dell’INMI – l’Istituto risponde ancora una volta alla necessità della comunità scientifica e del Paese di sviluppare tecnologie essenziali a fronteggiare le malattie infettive”.
“Siamo fieri di mettere le nostre capacità innovative al servizio dell’umanità – ha dichiarato Andrea Cuomo, Corporate Vice President, Advanced Projects di STMicroelectronics – e di portare il nostro contributo alla lotta contro questa gravissima epidemia che sta affliggendo intere nazioni. Ancora una volta la Ricerca di STMicroelectronics dimostra la propria vocazione ad aprire nuove prospettive al mondo della microelettronica”.
“Considero questa realizzazione della ricerca biomedica italiana un esempio virtuoso di collaborazione tra soggetti Pubblici e Privati”, ha commentato Carlo Roccio, A.D. di Clonit.
Ora i partner, in collaborazione con altri leader industriali del settore, hanno allo studio un sistema integrato capace da un lato di operare in un ambiente totalmente isolato dal personale che esegue l’analisi e dall’altro di portare a termine più analisi in parallelo e su un numero cospicuo di campioni. L’ottimizzazione dei tempi, unita alla portabilità, all’automazione e all’integrazione, consentirà di ridurre ulteriormente i costi e di avere un processo più efficiente con un intervento umano limitato al prelievo del campione, aprendo la strada a uno screening a costi contenuti e non solo per Ebola.
