Primo piano di un prototipo del kit per il test rapido della malaria sviluppato da NTU. Credito:NTU Singapore
Un team di scienziati della Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) ha sviluppato un kit di test per la malaria che fornisce risultati in 30 minuti. Il kit potrebbe facilitare la diagnosi della malaria sul campo, poiché l'attrezzatura necessaria dovrebbe essere leggera, facile da usare, e in grado di rilevare la malattia nelle sue fasi iniziali.
Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), circa 229 milioni di persone hanno sofferto di malaria nel 2019. La malattia, trasmessa dalle zanzare, causò la morte di 409, 000 persone in 87 paesi principalmente in via di sviluppo.
Gli sforzi per curare e controllare la malaria nei paesi in via di sviluppo e nelle aree rurali sono ostacolati dai costi elevati e dalla mancanza di infrastrutture. I test diagnostici rapidi (RDT) per la malaria non sono in grado di rilevare le infezioni durante le prime fasi della malattia, ma può dare risultati falsi positivi o negativi. Inoltre, non determinano la gravità dell'infezione.
Professore Associato Liu Quan, dalla Scuola di Ingegneria Chimica e Biomedica della NTU, che ha condotto lo studio, ha dichiarato:"Rispetto alle soluzioni attuali, il kit di test sviluppato da NTU è in grado di rilevare le infezioni da malaria anche quando il numero di parassiti nel sangue è basso, soprattutto durante le prime fasi della malattia. È inoltre in grado di quantificare il numero di parassiti in ogni test, che consente ai medici di monitorare i progressi dei loro pazienti nella lotta alla malattia.
"Speriamo che questo possa aiutare nel controllo e nell'eliminazione della malaria. L'obiettivo del nostro test era ridurre la dipendenza dalle apparecchiature di laboratorio per il rilevamento della malaria, che è un passo importante verso la diagnosi sul campo della malaria. Avevamo un obiettivo semplice in mente:trovare uno strumento che potesse essere prodotto a basso costo e che fosse sufficientemente accurato da eseguire uno screening rapido".
Dott. Clement Yuen, Assegnista di ricerca presso la Scuola di ingegneria chimica e biomedica della NTU, con in mano un prototipo del kit per il test rapido della malaria. Faceva parte del team di scienziati guidati da Assoc Prof Liu Quan che ha sviluppato il kit. Credito:NTU Singapore
Valutare la prova, Professor Laurent Renia, Direttore del programma di malattie respiratorie e infettive presso la Lee Kong Chian School of Medicine della NTU che non faceva parte dello studio, ha dichiarato:"Il kit di test NTU aiuterebbe a colmare il divario nel rilevamento della malaria per uno strumento accurato, sensibile, veloce ed economico. Poiché il kit di test della squadra sarebbe facilmente dispiegabile, operabile senza una formazione approfondita, e non farebbe affidamento sull'uso di microscopi, potrebbe essere utile per gli specialisti della malaria che stanno conducendo ricerche in remoto o per i medici senza accesso alle apparecchiature di laboratorio".
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica peer-reviewed Sensori e attuatori B:Chimico a maggio. Il team NTU ha depositato una domanda di brevetto per la loro tecnologia, in aggiunta a un precedente brevetto ottenuto nel 2017.
Sangue digerito:la chiave dell'efficacia del test
L'esame microscopico del sangue infetto da parassiti della malaria rimane l'attuale punto di riferimento globale per confermare un'infezione. Però, ciò richiede microscopi e un livello di esperienza per condurre il processo, che spesso non sono disponibili in molte strutture sanitarie in diversi paesi e aree rurali endemiche della malaria.
Il kit di test realizzato in NTU potrebbe ridurre la dipendenza dei ricercatori da complesse apparecchiature di laboratorio poiché richiederebbe solo un campione di sangue e acqua per funzionare (vedi immagine 1). Il kit funziona rilevando l'emozoina, un sottoprodotto formato dalla digestione del sangue da parte dei parassiti della malaria, che è un indicatore unico della malattia.
Primo, dieci microlitri di sangue di un paziente, che è meno di una goccia d'acqua, viene mescolato con acqua per costringere i globuli rossi a liberare i parassiti contenuti.
Una pompa all'interno del kit di test quindi aspira la miscela di sangue per portarla a contatto con diversi cerotti chimici, che fanno illuminare l'emazoino. I lampi di luce vengono poi captati da un rilevatore, noto come spettrometro Raman, che determina se un'infezione è presente o meno, così come la sua gravità.
Per convalidare l'accuratezza del kit di test, i ricercatori hanno caricato nel chip sangue umano infetto da parassiti della malaria. Il test potrebbe rilevare i parassiti in fase iniziale a un livello di 125 parassiti per microlitro di sangue, che è una sensibilità più elevata rispetto ai test diagnostici rapidi attualmente disponibili.
I ricercatori stimano che ogni test costerebbe circa 1 dollaro USA per chip da produrre e a questo prezzo faciliterebbe test sul campo a basso costo su larga scala.
Il team spera di trovare un partner industriale con cui lavorare e di condurre ulteriori prove sul kit per il test della malaria per migliorarne la sensibilità e la funzionalità.
