Un tampone nasale contenente un campione di test viene miscelato con un semplice test di laboratorio. Contiene un liquido mescolato con nanoparticelle d'oro attaccate a una molecola che si lega al nuovo coronavirus. Se il virus è presente, le nanoparticelle d'oro trasformano la soluzione in un colore blu intenso (fondo del tubo) e si nota una precipitazione. Se non è presente, la soluzione mantiene il suo colore viola originale. Credito:University of Maryland School of Medicine
Gli scienziati della University of Maryland School of Medicine (UMSOM) hanno sviluppato un test diagnostico sperimentale per COVID-19 in grado di rilevare visivamente la presenza del virus in 10 minuti. Utilizza un semplice test contenente nanoparticelle d'oro plasmoniche per rilevare un cambiamento di colore quando è presente il virus. Il test non richiede l'uso di tecniche avanzate di laboratorio, come quelli comunemente usati per amplificare il DNA, per l'analisi. Gli autori hanno pubblicato il loro lavoro la scorsa settimana sulla rivista di nanotecnologia dell'American Chemical Society ACS Nano .
"Sulla base dei nostri risultati preliminari, riteniamo che questo nuovo test promettente possa rilevare materiale RNA dal virus già dal primo giorno dell'infezione. Sono necessari ulteriori studi, però, per confermare se questo è effettivamente il caso, " ha detto il leader dello studio Dipanjan Pan, dottorato di ricerca, Professore di Radiologia Diagnostica e Medicina Nucleare e Pediatria presso l'UMSOM.
Una volta ottenuto un tampone nasale o un campione di saliva da un paziente, l'RNA viene estratto dal campione tramite un semplice processo che richiede circa 10 minuti. Il test utilizza una molecola altamente specifica attaccata alle nanoparticelle d'oro per rilevare una particolare proteina. Questa proteina fa parte della sequenza genetica unica del nuovo coronavirus. Quando il biosensore si lega alla sequenza genica del virus, le nanoparticelle d'oro rispondono trasformando il reagente liquido dal viola al blu.
"L'accuratezza di qualsiasi test COVID-19 si basa sulla capacità di rilevare in modo affidabile qualsiasi virus. Ciò significa che non dà un risultato falso negativo se il virus è effettivamente presente, né un risultato falso positivo se il virus non è presente, " ha detto il dottor Pan. "Molti dei test diagnostici attualmente sul mercato non possono rilevare il virus fino a diversi giorni dopo l'infezione. Per questa ragione, hanno un tasso significativo di risultati falsi negativi."
Il Dr. Pan ha creato una società chiamata VitruVian Bio per sviluppare il test per l'applicazione commerciale. Ha in programma di organizzare un incontro di pre-presentazione con la Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti entro il prossimo mese per discutere i requisiti per ottenere un'autorizzazione all'uso di emergenza per il test. La nuova politica della FDA consente la commercializzazione dei test COVID-19 senza richiedere loro di passare attraverso il consueto processo di approvazione o autorizzazione. Questi test fanno, però, devono soddisfare determinati requisiti dei test di convalida per garantire che forniscano risultati affidabili.
"Questo test basato sull'RNA sembra essere molto promettente in termini di rilevamento del virus. L'approccio innovativo fornisce risultati senza la necessità di una struttura di laboratorio sofisticata, " ha detto il coautore dello studio Matthew Frieman, dottorato di ricerca, Professore Associato di Microbiologia e Immunologia presso UMSOM.
Sebbene siano giustificati ulteriori studi clinici, questo test potrebbe essere molto meno costoso da produrre ed elaborare rispetto a un test di laboratorio standard COVID-19; non richiede attrezzature di laboratorio o personale qualificato per eseguire il test e analizzare i risultati. Se questo nuovo test soddisfa le aspettative della FDA, potrebbe essere potenzialmente utilizzato negli asili nido, case di cura, campus universitari, e luoghi di lavoro come tecnica di sorveglianza per monitorare eventuali recidive di infezioni.
Nel laboratorio del dottor Pan, ricercatore Parikshit Moitra, dottorato di ricerca, e il ricercatore UMSOM Maha Alafeef ha condotto gli studi insieme al ricercatore Ketan Dighe dell'UMBC.
Il Dr. Pan ha un appuntamento congiunto con il College of Engineering presso l'Università del Maryland Baltimore County ed è anche membro di facoltà del Center for Blood Oxygen Transport and Hemostasis (CBOTH).
"Questo è un altro esempio di come la nostra facoltà stia guidando l'innovazione per soddisfare un bisogno vitale di espandere la capacità dei test COVID-19, " ha detto il preside E. Albert Reece, dottore, dottorato di ricerca, MBA, che è anche vicepresidente esecutivo per gli affari medici, UM Baltimora, e l'illustre professore di John Z. e Akiko K. Bowers, Facoltà di Medicina dell'Università del Maryland. "La nostra nazione si baserà su poco costoso, test rapidi che possono essere ampiamente diffusi e utilizzati spesso fino a quando non avremo vaccini efficaci contro questa pandemia".