Test qPCR sindromico-Immagine:il coinvolgimento degli scienziati nello sviluppo di prodotti qPCR sindromici potrebbe migliorare la diagnosi delle malattie in tutto il mondo. Credito: Gorodenkoff/Shutterstock, modificato da Seegene-
Tre vincitori dell’Open Innovation Program, un’iniziativa congiunta tra Seegene e Springer Nature, discutono di come i loro progetti cambieranno il paradigma della diagnosi di malattie molto diverse utilizzando il test PCR quantitativo sindromico (qPCR).
La specialista in malattie infettive, Natalia Laufer, è consapevole che le malattie tropicali trasmesse dalle zanzare, come dengue, zika e chikungunya, si stanno diffondendo a livello globale. All’inizio del 2024, gran parte dell’America Latina era in preda a un’enorme epidemia di febbre dengue. “È stata l’epidemia più grande della mia vita“, afferma Laufer, ricercatrice clinica presso l’Università di Buenos Aires in Argentina.
Non è stato un incidente isolato. “Le temperature stanno aumentando in tutto il mondo a causa del cambiamento climatico e questo sta causando la diffusione di zanzare che trasmettono virus in nuove aree”, spiega Laufer. “La realtà è che stiamo affrontando molti focolai di malattie tropicali“.
Ma può essere difficile distinguere tra malattie tropicali poiché tendono ad avere sintomi simili come febbre, mal di testa e dolori muscolari. Finora, sono stati utilizzati diversi test mirati per determinare la causa dei sintomi, ma il test qPCR sindromico identifica i patogeni che causano i sintomi in una volta sola. Ciò consente anche la differenziazione di molteplici co-infezioni che possono essere pericolose per la vita, rendendo il test qPCR l’opzione migliore per un trattamento precoce e mirato.
“Durante l’epidemia di dengue all’inizio di quest’anno a Buenos Aires, eravamo sommersi di visite mediche e non avevamo strutture di trattamento, reagenti e attrezzature diagnostiche adeguate. Abbiamo dovuto riorganizzare le nostre attività a causa del personale insufficiente“, afferma Laufer.
“Penso che il test PCR sindromico sarà estremamente utile per ridurre il carico di lavoro per gli operatori sanitari e per il sistema sanitario in generale”, aggiunge.
Natalia Laufer, una delle vincitrici dell’Open Innovation Program, nel suo laboratorio a Buenos Aires, Argentina. Credito: University of Buenos Aires
Superare le malattie tropicali
Laufer è stato uno dei 17 ricercatori a cui sono state assegnate sovvenzioni per la ricerca nell’ambito dell’Open Innovation Program (OIP). La competizione su 15 progetti è stata intensa, con 281 candidature presentate da ricercatori di 47 Paesi.
L’OIP è un’iniziativa congiunta tra Seegene, un’azienda sudcoreana di diagnostica molecolare specializzata in soluzioni qPCR sindromiche, e Springer Nature, lanciata a settembre 2023. L’OIP mira ad accelerare lo sviluppo di innovativi test PCR sindromici con il coinvolgimento di scienziati ed esperti in tutto il mondo.
Nella prima fase dell’OIP, studi clinici saranno condotti a livello globale per sviluppare diversi test diagnostici molecolari per malattie infettive, malattie trasmesse da vettori e patogeni resistenti ai farmaci. Si prevede che l’iniziativa renderà i test qPCR sindromici più accessibili ai pazienti, consentendo il monitoraggio del loro benessere e della loro salute nella vita di tutti i giorni.
Nell’ambito di questo programma, il team di Laufer sta collaborando per sviluppare un test qPCR sindromico per le malattie tropicali. “Dopo aver completato questo progetto, sarà possibile utilizzare un singolo test per identificare fino a sei delle cause più frequenti di malattie tropicali in circolazione in America Latina”, afferma.
Monitoraggio delle infezioni del tratto urinario (UTI)
Un altro ricercatore che ha colto al volo l’occasione di lavorare con Seegene è stato Mohamed Abdelmalek Mahmoud, un patologo clinico presso il Mediclinic Al Noor Hospital di Abu Dhabi, Emirati Arabi Uniti. È specializzato in infezioni delle vie urinarie, che rappresentano circa il 40% di tutte le infezioni contratte in Ospedale.
“L’incidenza delle infezioni del tratto urinario è molto alta a livello globale”, afferma Mahmoud. “Solo nel nostro Ospedale, analizziamo circa 50.000 campioni di urina all’anno per le infezioni del tratto urinario e coltiviamo circa 40.000 campioni”.
Inoltre, molti dei circa 25 batteri che causano le infezioni delle vie urinarie stanno diventando più difficili da curare perché stanno diventando più resistenti agli antibiotici.
“Tutti questi fattori sottolineano l’importanza di trovare nuove soluzioni per realizzare una diagnosi precoce e un trattamento precoce delle infezioni delle vie urinarie”, osserva Mahmoud.
Il vincitore del programma Open Innovation, Mohamed Abdelmalek Mahmoud, analizza campioni presso il Mediclinic Al Noor Hospital di Abu Dhabi, Emirati Arabi Uniti. Crediti: Mohamed Abdelmalek Mahmoud (Mediclinic Middle East)
Nel suo progetto finanziato da Seegene, Mahmoud e il suo team stanno esplorando l‘uso del test PCR sindromico per sostituire i metodi convenzionali per la rilevazione delle infezioni delle vie urinarie.
“I test sindromici che utilizzano PCR multiplex offrono una sensibilità e una specificità migliorate. Con la tecnologia PCR, possiamo rilevare organismi a concentrazioni molto basse, a volte a livelli troppo bassi per i metodi convenzionali”, afferma Mahmoud. “Rilevando più patogeni contemporaneamente, speriamo di semplificare il processo di diagnosi, migliorarne l’accuratezza e facilitare la terapia antibiotica mirata”.
Mahmoud vede molti vantaggi nell’adottare il test qPCR sindromico. “Questa tecnologia promette un inizio più rapido del trattamento, ricoveri ospedalieri più brevi e risultati migliori per i pazienti“, afferma. “Inoltre, la sua capacità di individuare patogeni specifici aiuterà a selezionare antibiotici appropriati e a ridurre al minimo il fallimento del trattamento. Questi vantaggi miglioreranno sia l’assistenza ai pazienti sia l’efficienza operativa dei laboratori clinici”.
Aumento del numero dei casi
Ulrich Eigner, responsabile degli studi sulla diagnostica delle infezioni presso MVZ Labor Dr. Limbach, a Heidelberg, Germania, è specializzato in infezioni sessualmente trasmissibili (STI) e micobatteri non tubercolari (NTM). È anche entusiasta dei vantaggi del test qPCR sindromico.
“Sono un grande fan della PCR multiplex da molti anni ormai. Fornisce informazioni clinicamente preziose, che aiutano la diagnosi e il trattamento, sui patogeni responsabili delle malattie“, afferma Eigner.
L’importanza della diagnosi delle malattie sessualmente trasmissibili (MST) sta aumentando a causa dell’aumento dei casi in Europa.
“C’è un aumento dei casi di sifilide, gonorrea e clamidia in Europa, che rappresentano un peso notevole per i pazienti e possono portare a problemi molto seri come dolore pelvico cronico, infertilità e gravidanza ectopica”, afferma Eigner. “Sono casi spesso asintomatici, ma comunque trasmissibili. C’è un bisogno urgente di una maggiore consapevolezza della trasmissione, una prevenzione migliorata e un accesso più facile ai test e al trattamento”.
“È qui che la PCR multiplex può davvero fare la differenza rispetto ai metodi di test convenzionali“, afferma Eigner: “Le tecniche PCR mostrano elevata sensibilità e specificità. Hanno anche un breve tempo di risposta e sono meno laboriose“.
Il vincitore del programma Open Innovation, Ulrich Eigner (a sinistra) con il suo team di ricercatori presso il MVZ Labor Dr. Limbach di Heidelberg, Germania. Credito: MVZ Labor Dr. Limbach
La prevalenza dei micobatteri non tubercolari, un gruppo di agenti patogeni che causano grave insufficienza respiratoria, è in aumento.
Eigner, a cui sono stati assegnati due progetti OIP, collaborerà con Seegene per sviluppare test qPCR sindromici per le malattie sessualmente trasmissibili (IST) e i tumori non tumorali (NTM).
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La fase successiva
Questi diversi progetti, condotti in diverse regioni del mondo e coinvolgendo patogeni molto diversi, offrono uno sguardo alla potenza del sistema qPCR ad alto multiplex di Seegene e al suo potenziale di fornire test sindromici su un’ampia gamma di patogeni, tra cui virus, batteri e funghi.
“I test sindromici basati sulla PCR multiplex offrono numerosi vantaggi nel campo della diagnostica”, afferma Mahmoud. “Eliminano la necessità di eseguire test individuali per ogni patogeno sospetto. Faranno risparmiare denaro e ridurranno le prescrizioni di antibiotici e i ricoveri ospedalieri non necessari. Porteranno anche a terapie mirate”.
La fase successiva dell’OIP più avanti quest’anno vedrà Springer Nature cercare candidati interessati a introdurre test qPCR sindromici nei loro campi. Spostandosi dai progetti pre-designati di Seegene, il programma di quest’anno consentirà a scienziati ed esperti di impegnarsi più attivamente nell’ideazione e nello sviluppo di test qPCR sindromici.
Fonte: Nature
