Il modo di fare i test va cambiato: una recente tabella di marcia indica che in America sarebbe necessario testare fino a 20 milioni di persone al giorno per riaprire in sicurezza l’economia, mentre oggi non si va oltre i 150.000.
di Neel V. Patel
Il gold standard per il test covid-19 è il test di reazione a catena della polimerasi (PCR). In un test PCR, il materiale genetico raccolto in un tampone nasale viene copiato milioni o miliardi di volte in modo da poter identificare i marker per l’infezione da covid-19 (l’RNA del virus è troppo piccolo per essere identificato da solo, ma fare più copie lo rende più facile da trovare).
Il test PCR non è perfetto, ma è considerato la forma più accurata di test disponibile per i virus. Sfortunatamente, ci vogliono tempo, energia e personale qualificato per eseguire questi test. Ciò rende i test PCR troppo difficili da estendere su larga scala.
“Non ci sarà mai la possibilità di effettuare 300 milioni di test al giorno o di testare tutti prima di andare a lavorare o a scuola”, ha detto il 17 aprile Deborah Birx, capo della Task Force del Coronavirus della Casa Bianca. “Ma una soluzione potrebbe esserci con il test dell’antigene“.
Mentre i test PCR cercano prove di materiale genetico virale e i test anticorpali rilevano gli anticorpi umani contro il virus, i test antigeni cercano frammenti di proteine della superficie virale come marker di infezione (un antigene è la parte di un agente patogeno che provoca una risposta immunitaria). Queste proteine, di solito alla superficie del coronavirus, sono abbastanza grandi da essere studiate da sole, senza perdere tempo ed energia per fare nuove copie.
Identificare la loro presenza potrebbe significare una diagnosi di infezione in pochi minuti, senza costose attrezzature, formazione o consumo di energia. In teoria, un test dell’antigene affidabile potrebbe essere eseguito in casa o in luoghi di cura, permettendo di far ripartire l’America.
Ma i test dell’antigene non sono facili da produrre. Dobbiamo capire la biologia e la struttura del virus e sapere quali proteine virali cercare. È solo ora, quasi quattro mesi dopo le prime infezioni, che abbiamo un’idea abbastanza chiara su come funziona il coronavirus per rendere praticabile questa ipotesi.
I test dell’antigene hanno uno scopo simile a quelli PCR: entrambi rilevano nuovi casi di covid-19, al contrario dei test anticorpali, che sono più adatti per determinare se qualcuno è stato precedentemente contagiato ed è tornato alla normalità. Ma i limiti della PCR (richiedono tempo, grandi quantità di energia e hanno bisogno di personale qualificato) impediscono frequenti test di follow-up.
I risultati della PCR in genere arrivano dopo diversi giorni. La tecnologia non è in grado di monitorare la progressione di un’infezione nel tempo, afferma Lee Gehrke, professore presso il MIT e la Harvard Medical School. Un paziente potrebbe essere negativo per la covid-19 il primo giorno “e poi positivo il giorno seguente”, egli dice. “Questa infezione è imprevedibile”.
Ci sono alcune forme più veloci di PCR, come la nuova macchina di Abbott Laboratories che presumibilmente esegue un test basato sulla PCR in meno di 13 minuti. Ma queste macchine sono ancora limitate dalla disponibilità e dalla qualità dei reagenti necessari, sono ad alto consumo energetico e richiedono personale formato per funzionare. Possono elaborare solo un campione alla volta, il che significa che i laboratori devono trovare un modo per conservare altri campioni in coda per lunghi periodi.
Un sistema facile e veloce
Un test dell’antigene, d’altra parte, può fornire risultati immediati. Ciò significa che è adatto per test di follow-up frequenti. Si potrebbe usare nei casi in cui si ha bisogno di un risultato rapido, come in un ospedale sovraffollato, in una casa di cura in cui i pazienti non si possono muovere per andare in un laboratorio di test o per determinare se gli operatori sanitari sono stati contagiati.
“Pensiamo che la prima soglia per tornare alla vita normale sia quella di assicurarsi che non siano presenti situazioni di contagio”, afferma Steve Tang, CEO di OraSure, che effettua milioni di test dell’antigene per l’HIV all’anno e sta ora lavorando su un test per la covid-19. “Dobbiamo uscire da questi colli di bottiglia dei test che ci stanno mettendo con le spalle al muro”.
Gehrke è cofondatore di una società biotecnologica con sede a Cambridge chiamata E25Bio, che sta sviluppando un test dell’antigene per covid-19. Come la maggior parte degli altri sviluppati per il coronavirus, il test funziona prelevando un tampone nasale da un paziente e introducendo quel campione in una soluzione che viene quindi esposta a un’estremità di una serie di strisce di carta.
Le strisce contengono anticorpi artificiali appositamente progettati per legarsi agli antigeni del coronavirus. Man mano che la soluzione sale sulla striscia, tutti gli antigeni presenti si legheranno ad essa e saranno visibili. L’intero processo prende meno di 30 minuti e non richiede attrezzature speciali o particolare addestramento.
Secondo Gehrke, i test covid-19 sono stati sviluppati dalla stessa piattaforma di base utilizzata per testare Dengue e Zika. Quei test erano accurati dal 90 al 95 per cento, e si aspetta lo stesso per le versioni covid-19. Ogni test dovrebbe costare solo 10 dollari; un test PCR ha una frequenza cinque volte maggiore degli altri.
L’azienda prevede che dovrebbe essere in grado di produrne milioni regolarmente. E25Bio spera anche di implementare un’app in grado di raccogliere in modo sicuro i risultati dei test dagli utenti e rendere disponibili metadati, come sesso, età e posizione, agli epidemiologi e agli esperti di salute pubblica che cercano di tracciare la diffusione di covid-19.
Il problema respiratorio
Non tutti sono così entusiasti del potenziale della tecnologia. “Direi che il test dell’antigene è quasi perfetto; ha solo un piccolo problema: non funzionerà”, afferma Alan Wells, direttore medico dei laboratori clinici dell’Università di Pittsburgh Medical Center.
Perchè no? Un test dell’antigene per una malattia batterica da streptococco è utile. I virus respiratori come il coronavirus cambiano completamente le carte in tavola. La malattia è ospitata dal sistema respiratorio, quindi l’ideale è un tampone nasale per raccogliere campioni in profondità nella cavità nasale. Ma la presenza del virus in quest’area varia da persona a persona.
Per esempio, il test dell’antigene per l’influenza ha una sensibilità accettabile tra il 70 e l’80 per cento se eseguito correttamente con un buon tampone nasale, ma solo per i bambini, poiché in loro la quantità di virus nei è in genere molto più elevata rispetto agli adulti. Quando si utilizzano gli stessi test dell’antigene dell’influenza sugli adulti, la sensibilità scende a meno del 50 per cento.
E questo vale per tutti i virus dell’apparato respiratorio. In un test PCR, il materiale genetico virale è amplificato in modo che sia più facile identificare i segni di covid-19. Non c’è amplificazione delle proteine virali in un test dell’antigene. O il test li rileva nel campione o non lo fa.
Aziende come E25Bio e OraSure hanno effettuato test di successo per altre malattie, ma non per i virus respiratori, e Wells non crede che siano stati risolti i problemi biologici e tecnologici che limitano questi test. “Vorrei sbagliarmi”, egli afferma. “ma il virus covid-19 non sarà diverso dagli altri.”
I gruppi di test dell’antigene che sostengono sensibilità superiori al 90 per cento si basano su campioni di laboratorio. Stanno ancora aspettando test di validazione su campioni di pazienti reali, che potrebbero essere molto meno accurati.
Anche se questi nuovi test dell’antigene si dimostrerano affidabili, quasi certamente non sostituiranno i test PCR. Gehrke, Tang e altri ne sono sicuri. I test, tuttavia, potrebbero funzionare a fianco della PCR e di altre forme di test per avvicinare gli Stati Uniti all’obiettivo di 20 milioni di test al giorno.
(rp)
