La zanzara Aedes aegypti può diffondere varie malattie tropicali tra cui dengue, zika, e chikungunya, che hanno sintomi simili. Lo sviluppo di strumenti diagnostici semplici ea basso costo è fondamentale per la diagnosi precoce ed efficiente di queste malattie. Credito:Istituto di scienza e tecnologia di Gwangju
L'attuale pandemia di COVID-19 ha dimostrato quanto sia importante disporre di strumenti in grado di diagnosticare rapidamente le malattie infettive virali. A parte il virus SARS-CoV-2, che attualmente ha preso i riflettori, la zika, dengue, e i virus chikungunya sono diventati anche importanti minacce per la salute umana in molte parti del mondo, soprattutto nei paesi tropicali. Tutti e tre i virus sono trasmessi dalle zanzare e causano malattie con sintomi simili, rendendo particolarmente difficile la diagnosi precoce senza complesse apparecchiature diagnostiche molecolari.
In un recente sforzo per rendere più rapida e semplice la diagnosi di queste malattie trasmesse dalle zanzare, un team di scienziati, guidato dal professor Min-Gon Kim del Gwangju Institute of Science and Technology in Corea, hanno sviluppato un compatto, Completamente automatico, ed economico strumento in grado di identificare la presenza di questi virus da un campione di siero di sangue. Il dispositivo, chiamato LAMDA (acronimo di lab-on-paper per diagnostica molecolare all-in-one) dagli scienziati, è essenzialmente un mini laboratorio su una striscia di carta, che ricorda vagamente i test di gravidanza da banco.
LAMDA esegue tutte le fasi di un test standard dell'acido nucleico (un test diagnostico molecolare), vale a dire il campionamento, estrazione, amplificazione, e rilevamento dell'RNA virale bersaglio, senza intervento esterno in nessuna fase intermedia. Per utilizzare LAMDA, basta semplicemente mettere una goccia di siero sanguigno e alcune gocce di acqua distillata su due tamponi. I liquidi fluiscono naturalmente attraverso la striscia di carta orizzontalmente e raggiungono la base di una piccola pila verticale di strati che estrae tutto l'RNA dal campione e moltiplica l'eventuale RNA virale esistente delle tre malattie.
Lo strato superiore della pila verticale comprende patch individuali di "reazione", ciascuno progettato per rilevare una delle tre malattie. Dopo aver estratto l'RNA, scorre fino allo strato superiore, dove le reazioni LAMP (amplificazione isotermica mediata da loop) fanno sì che gli indicatori fluorescenti su un cerotto diventino deboli se il suo RNA virale bersaglio è presente nel campione.
In questo modo, LAMDA può diagnosticare correttamente una qualsiasi delle tre malattie trasmesse dalle zanzare in meno di un'ora. Entusiasta dei risultati, che sono pubblicati in Elsevier's Biosensori e Bioelettronica , Il professor Kim osserva, "Crediamo che con piccole modifiche, come un sistema portatile per mantenere la temperatura di reazione a 65°C e un mezzo per rilevare il cambiamento di fluorescenza con uno smartphone, il chip di carta all-in-one proposto può diventare un portatile, basso costo, facile da usare, sensibile, e una piattaforma specifica per il test dell'acido nucleico con un grande potenziale nella diagnostica point-of-care."
LAMDA potrebbe essere un'ottima opzione per cliniche e ospedali con risorse limitate, che purtroppo sono comuni tra i paesi più colpiti dalle malattie trasmesse dalle zanzare. Potrebbe inoltre sostenere la ricerca futura nel campo della diagnostica per altre malattie infettive. "Speriamo certamente che il nostro approccio e i risultati conseguiti con LAMDA siano utili per far progredire la ricerca e lo sviluppo di strumenti diagnostici medici in loco, "Conclude il professor Kim.
Forse è all'orizzonte una generazione di strumenti diagnostici tascabili accurati e di grande utilità!