Covid, così siamo riusciti a capire quanto è alta la carica virale di un malato

Individuare con precisione il livello di infezione, grazie a una tecnologia sofisticata. Parla dello studio e delle sue potenzialità uno dei ricercatori
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È lo strumento principale e più affidabile per la diagnosi di Covid-19, ma anche di fronte al referto di un tampone molecolare possono nascere perplessità. Ci si chiede perché a volte lo stesso campione dia risultati diversi a seconda del laboratorio scelto. “Quel centro è inaffidabile, gli operatori non sono capaci”, inveisce qualcuno nella sala d’aspetto del medico di famiglia. Altro dubbio, il grado di infettività di una persona debolmente positiva. Esiste un modo per stabilirlo? A questa domanda cerca di dare una risposta la ricerca recentemente pubblicata su Communications Biology, condotta da Università Statale di Milano, Aldo Moro di Bari, Cnr-Ibiom, Asl di Bari e Istituto Zooprofilattico Sperimentale di Puglia e Basilicata. Obiettivo della ricerca lo sviluppo di strategie diagnostiche innovative in grado di determinare con precisione il livello di infezione da Sars-CoV-2.

 

Grazie a una piattaforma bioinformatica e genomica, quella di di Elixir Italia, il gruppo di ricerca ha studiato 166 pazienti con diagnosi di Covid-19 e carica virale differente, e sviluppato una metodica in grado di definire il numero assoluto di molecole di Rna nei tamponi molecolari, sfruttando la tecnica della droplet digital Pcr. Passaggio chiave la distinzione tra genoma del virus e molecole derivanti dalla sua trascrizione, la cui percentuale determinerebbe il grado di infettività di una persona, come spiegato da Graziano Pesole, ordinario di Biologia Molecolare dell'Università di Bari e Ricercatore Associato del Cnr-Ibiom.

Professore, dove nasce l'idea della vostra ricerca?

"Dai meccanismi di replicazione di Sars-CoV-2, che entra nelle cellule e genera nuove particelle virali grazie alle informazioni contenute nel proprio codice genetico. Produce un filamento di circa 30 mila nucleotidi (i mattoni degli acidi nucleici, ndr), che coincide con il suo genoma completo, e una serie di molecole di Rna più piccole dette trascritti subgenomici. Questi codificano per le proteine necessarie ad assemblare i virioni e sono fondamentali per la loro replicazione".

Qual è l'aspetto più rilevante?

"La possibilità di quantificare con precisione il numero di molecole subgenomiche, che sono un marcatore dell'attività di replicazione del virus. Una persona risulta positiva a Covid-19 grazie a un tampone rinofaringeo, test che verifica la presenza di materiale genetico dell'agente patogeno ma non discrimina tra le molecole genomiche, nettamente più numerose, e i trascritti subgenomici necessari alla costruzione di nuove particelle virali. Sars-CoV-2 potrebbe quindi essere inattivo, contrastato dal nostro sistema immunitario, oppure 'vivo', e moltiplicarsi in maniera efficace".

Che differenze ci sono tra tecnica droplet digital Pcr e real-time Pcr?

"Quest'ultima amplifica una porzione di acido nucleico utilizzando un'unica miscela di reazione, dove la molecola di interesse verrà rilevata e quantificata mediante fluorescenza (proprietà di alcuni corpi di emettere radiazioni elettromagnetiche che hanno ricevuto, ndr). Nella tecnica droplet digital Pcr, invece, la miscela di reazione è suddivisa in 20 mila microgocce (droplet), che hanno una, o nessuna, molecola di stampo. L'analisi di fluorescenza eseguita su ciascuna permetterà di calcolare il numero esatto di copie della nostra molecola target".

Quali sono i limiti?

"La tecnica droplet digital Pcr è diffusa e accessibile, ma più costosa e laboriosa della real-time Pcr, con un maggior tempo di esecuzione. Abbiamo però dimostrato che è affidabile e sensibile. Lo studio può dunque essere esteso a un numero più ampio di soggetti con carica virale diversa e quadro clinico specifico".

E i vantaggi?

"Abbiamo a disposizione uno strumento che consente di valutare la dinamica dell'infezione virale, utile qualora le tecniche tradizionali basate su tampone molecolare con real-time Pcr fornissero risultati ambigui. È possibile infatti, che lo stesso campione possa dare risultati discordanti in laboratori diversi. Inoltre, ci sarebbe il vantaggio di un indicatore del processo di infezione 'attiva' con un virus che si sta moltiplicando".

Quali sono le prospettive di utilizzo?

"Ce ne sono diverse. Accertare in modo accurato un'infezione in atto, capire quale variante virale si replica più velocemente di altre grazie all'efficienza di produzione delle sue particelle subgenomiche. Oppure studiare i nuovi contagi nei soggetti vaccinati, valutandone la dinamica in funzione del profilo genetico individuale e di eventuali comorbidità".