Una cassaforte, I ricercatori KAUST hanno sviluppato un metodo di test rapido ed economico che utilizza nanoparticelle magnetiche per rilevare i virus in campioni sia clinici che di acque reflue. L'approccio senza centrifuga è compatibile con i sistemi automatizzati basati su sfere magnetiche che sono già utilizzati per elaborare centinaia di campioni.

"Il nostro flusso di lavoro basato su nanoparticelle magnetiche di silice può essere assemblato da zero da qualsiasi ricercatore, ", afferma l'autore principale Gerardo Ramos-Mandujano. "Ricorre ai kit di estrazione di RNA virale commerciali riducendo al contempo il rischio di manipolazione di campioni potenzialmente infettivi".

Per diagnosticare il COVID-19, i medici estraggono l'RNA virale SARS-CoV-2 da diversi tipi di campioni clinici, come tamponi nasofaringei, e rilevare il virus utilizzando saggi di reazione a catena della polimerasi a trascrizione inversa in tempo reale.

Ma la vastità della pandemia potrebbe portare a carenze di forniture essenziali per i test diagnostici, come reagenti commerciali e laboratori che soddisfano i requisiti di biosicurezza. Anche le forniture chimiche convenzionali sono costose, rendendoli meno accessibili ai paesi a basso reddito e alle strutture sanitarie remote.

Poiché il virus è stato rilevato nelle acque reflue prima delle epidemie comunitarie, tenere d'occhio la sua presenza nelle acque reflue sta diventando un'importante misura di salute pubblica. A causa del rischio di manipolazione di campioni infetti, ciò richiederà un approccio sicuro e facile da eseguire, mentre si utilizzano prodotti chimici a basso costo che sono prontamente disponibili.

Per affrontare queste sfide, Ramos-Mandujano e Mo Li, Professore Associato di Bioscienze, sviluppato un protocollo open source per rilevare l'RNA virale in campioni clinici e ambientali utilizzando nanoparticelle magnetiche, che isolano gli acidi nucleici senza centrifugare o reagenti costosi.

"Il nostro metodo consente a qualsiasi laboratorio di biologia di base di produrre nanoparticelle magnetiche di silice fatte in casa da materiali prontamente disponibili, "dice Li.

La tecnica funziona in TRIzol, un comune reagente che inattiva completamente i virus, consentendo ai medici di maneggiare in sicurezza i campioni infetti. A soli 0,3 centesimi di dollaro USA per estrazione di RNA, il protocollo è più economico dei kit diagnostici commerciali e produce RNA di alta qualità.

Il loro metodo funziona efficacemente anche su altri virus patogeni umani, compresi l'influenza A e B e il virus respiratorio sinciziale. Quando i ricercatori hanno testato il protocollo su campioni di acque reflue, sono stati in grado di recuperare l'88% dell'RNA sintetico SARS-CoV-2 in ingresso, rendendolo uno strumento efficace per rilevare il virus nelle acque reflue.

La tecnica versatile potrebbe diventare uno strumento utile per test di comunità diffusi su diverse minacce virali e monitoraggio delle acque reflue durante future pandemie. Potrebbe anche essere usato da robot che manipolano liquidi per estrarre l'RNA da un gran numero di campioni.

"Speriamo di spostare il metodo dai laboratori di ricerca ai siti di test del mondo reale in modo che possa migliorare la capacità e ridurre il costo dei test COVID-19, "dice Li.