(SARS-CoV-2-Immagine Credit Public Domain).
Un team di ricerca del RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS) in Giappone ha sviluppato un sistema diagnostico in grado di misurare in modo rapido e sensibile la quantità di anticorpi nel sangue che possono proteggerci dal SARS-CoV-2 , il virus che causa il COVID. -19 . Questo risultato è stato pubblicato sulla rivista scientifica Bulletin of the Chemical Society of Japan e dovrebbe consentire test efficienti e precisi dell’efficacia del vaccino SARS-CoV-2 nelle strutture mediche.
Attualmente sono stati sviluppati diversi vaccini contro SARS-CoV-2 e la vaccinazione viene condotta in tutto il mondo. In campo medico, vengono eseguiti test anticorpali utilizzando una tecnica chiamata immunocromatografia per determinare se gli anticorpi sono stati prodotti a seguito di un’infezione virale o di una vaccinazione. Tuttavia, poiché i risultati di questo test sono determinati osservando ad occhio nudo le strisce colorate sulla carta, non è preciso e non è molto sensibile. Ad aggravare il problema, per risultati quantitativi più precisi, i campioni di sangue devono essere inviati a un centro di analisi esterno, con tempi di consegna che richiedono da diversi giorni a una settimana.
La nuova ricerca è stata guidata da Yoshihiro Ito del RIKEN CEMS, che ha sviluppato diversi anni fa una tecnologia che immobilizza qualsiasi composto organico, comprese le sostanze di origine biologica. Da allora, Ito e i suoi colleghi hanno continuato a migliorare il sistema, concentrandosi sull’immobilizzazione di vari allergeni per misurare la storia dell’infezione immunitaria. I ricercatori sono già riusciti a sviluppare un kit di test utilizzando un microchip che contiene più di 40 diversi allergeni immobilizzati su di esso. Ora hanno ampliato i loro strumenti diagnostici per l’uso in un sistema che immobilizza diverse proteine chiave SARS-CoV-2, consentendo di rilevare automaticamente la presenza di anticorpi contro SARS-CoV-2.
La tecnica si basa sull’uso della luce. Una sostanza che reagisce alla luce viene prima rivestita su un microchip di plastica e un liquido campione contenente la proteina di interesse viene fatto cadere sul microchip sotto forma di una macchia. Quindi il chip viene esposto alla luce ultravioletta, che immobilizza le proteine. Usando questo metodo, i ricercatori hanno sviluppato un chip chiamato microarray su cui sono fissate le proteine chiave di SARS-CoV-2. Quando gli anticorpi nel siero del sangue si legano alle proteine virali sul chip emettono luce e la quantità di luce emessa può essere misurata con precisione con una telecamera CCD. Questo valore può quindi essere utilizzato per quantificare il numero di anticorpi in un modo che non è possibile con l’immunocromatografia.
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Spiegano gli autori:
“Un sistema diagnostico automatizzato di microarray per anticorpi specifici per la proteina SARS-CoV-2 è stato sviluppato utilizzando proteine virali fotoimmobilizzate. La strategia di fotoimmobilizzazione è stata utilizzata per immobilizzare le proteine mediante reazioni di reticolazione di polimeri fotoreattivi. Soluzioni acquose di proteine sono state individuate su una piastra rivestita di polimero ed essiccate all’aria. Quindi, le proteine sono state immobilizzate tramite irradiazione con una lampada a raggi ultravioletti. Le IgG e le IgM virus-specifiche nel siero sono state dosate automaticamente utilizzando la piastra per microarray. Dopo che il siero è stato aggiunto sulla piastra per microarray, è stato aggiunto un anticorpo anti-IgG o -IgM umano coniugato con perossidasi e l’intensità della luminescenza chimica è stata rilevata utilizzando una fotocamera sensibile del dispositivo ad accoppiamento di carica. Il test di microarray sviluppato ha mostrato una maggiore sensibilità rispetto alla cromatografia immunitaria convenzionale“.
Immagine: è stato sviluppato un sistema diagnostico automatizzato di microarray per anticorpi specifici per la proteina SARS-CoV-2. La strategia di fotoimmobilizzazione è stata utilizzata per immobilizzare le proteine mediante reazioni di reticolazione di polimeri fotoreattivi. Il saggio con microarray ha mostrato una maggiore sensibilità rispetto alla cromatografia immunitaria convenzionale. Il formato microarray è stato utile per la sierodiagnosi rapida delle malattie infettive virali e la valutazione dello stato immunitario per applicazioni cliniche.
“L’analisi quantitativa standard degli anticorpi di solito richiede mezzo millilitro di sangue prelevato dal paziente, che è molto!”, dice Ito. “Ma nel nostro sistema, tutto ciò che serve è una piccola goccia di sangue dal polpastrello e la sensibilità del sistema è 500 volte superiore a quella dell’immunocromatografia convenzionale, il che significa che il rilevamento è possibile anche quando il numero di anticorpi è molto basso. Inoltre, il suo funzionamento è abbastanza semplice: basta far cadere il siero di sangue umano sul chip, premere il pulsante di avvio e attendere. Il processo di reazione, il lavaggio e il rilevamento degli anticorpi vengono eseguiti automaticamente in circa 30 minuti. In passato, il nostro team è riuscito a sviluppare sistemi di rilevamento di anticorpi per morbillo, rosolia e varicella. Ora possiamo anche rilevare gli anticorpi per il virus SARS-CoV-2. Questo sistema è pratico da usare e consentirà test di precisione in qualsiasi struttura medica, rendendo più facile determinare rapidamente in loco se la vaccinazione è necessaria o meno. Può anche essere utilizzato per condurre indagini epidemiologiche in preparazione di future pandemie“.
