Imec inizia lo sviluppo di un test SARS-CoV-2 per identificare i casi positivi e confermare in meno di cinque minuti se qualcuno è contagioso

Imec, un centro di ricerca e innovazione leader a livello mondiale nel campo della nanoelettronica e delle tecnologie digitali, ha annunciato di aver iniziato lo sviluppo di un test rivoluzionario per SARS-CoV-2. A differenza degli attuali metodi (con sangue, saliva o un tampone naso-faringeo), il nuovo test identificherà le particelle virali di SARS-CoV-2 nell'aria espirata da una persona. La soluzione promette di identificare con precisione un caso infetto in meno di cinque minuti. Ciò consentirà test più rapidi, semplici, comodi e più estesi – una condizione essenziale per contenere le epidemie molto prima e limitare al contempo i loro impatti economici e sociali. Per la validazione clinica della soluzione, Imec collabora con l’ospedale universitario UZ Leuven. Entro l’estate 2021, imec testerà un prototipo funzionante all’aeroporto di Bruxelles.

Quest’anno è diventato chiarissimo che i virus sono in grado di colpire duramente e capovolgere la vita delle persone. Per ridurre al minimo gli effetti di epidemie e pandemie sulla nostra salute, società ed economia, governi ed esperti devono essere in grado di valutare rapidamente e con precisione come si diffonde un virus. Tuttavia, gli strumenti diagnostici attuali per SARS-CoV-2 presentano alcune limitazioni.

Lo strumento più sensibile e affidabile oggi è il test PCR (reazione a catena della polimerasi), che permette di rilevare il materiale genetico del virus in un campione prelevato dal naso e dalla gola. Il lato negativo di questo metodo è che richiede personale medico qualificato per prelevare il tampone, e la procedura è descritta come molto sgradevole. Inoltre, il test richiede circa due giorni di elaborazione in un laboratorio clinico.

Un’altra alternativa, il test rapido antigenico, è meno affidabile a causa della sua complessità. Infine, il test sierologico (che utilizza un campione di sangue) è più rapido ed economico rispetto al PCR, ma rileva solo se una persona ha sviluppato anticorpi dopo aver avuto contatto con il virus.

"Mentre ognuno di questi test può fornire indicazioni su un’infezione attuale o passata, nessuno di essi può determinare quanto una persona possa ancora trasmettere il virus. Per questo abbiamo iniziato a sviluppare un test che in meno di cinque minuti indichi se qualcuno ospita il virus SARS-CoV-2 e se è altamente contagioso. Per raggiungere questo obiettivo, la nostra soluzione cerca particelle virali di SARS-CoV-2 nell’aria espirata da una persona, poiché le ricerche mostrano che le particelle respiratorie sono il principale metodo di trasmissione del virus", afferma Peter Peumans, CTO per le tecnologie sanitarie di imec. "In caso di risultati positivi nei nostri studi clinici, il nostro strumento renderà i test per SARS-CoV-2 più semplici, veloci, comodi e su larga scala. Inoltre, stiamo progettando il nostro test in modo che possa adattarsi facilmente all’identificazione di altri virus e agenti patogeni trasmessi tramite particelle espirate – come influenza, RSV e tubercolosi".

Peter Piot, microbiologo e membro del comitato consultivo della Commissione Europea per COVID-19, conferma: "Ora è chiaro che il virus si trasmette in modo presintomatico attraverso particelle espirate. Un test per SARS-CoV-2 tramite un campione di aria respirata, combinato con un’analisi molecolare ultra-rapida, cambierebbe lo scenario, poiché permetterebbe di individuare tempestivamente le persone più probabili di trasmettere il virus. Poiché un campione di aria è molto meno invasivo rispetto a un tampone o a un prelievo di sangue, consentirebbe anche test più frequenti e un ritorno più rapido alla normalità".

La soluzione di imec consiste in un raccoglitore di campioni e in un’unità di analisi, entrambe sviluppate su misura dagli esperti di imec. Gran parte dell’attenzione degli scienziati è rivolta al raccoglitore di campioni, che funge da raccoglitore di aerosol (e particelle virali) e supporta la funzionalità di PCR in tempo reale ad alta velocità (RT-qPCR) della soluzione.

"Combinare queste funzioni con tecnologie tradizionali sarebbe estremamente difficile. Ma grazie alla nostra innovazione nell’uso del silicio, abbiamo sviluppato un chip che può fare entrambe le cose efficacemente. Le sue cavità PCR nel microchip di silicio offrono migliaia di impattori per catturare le particelle virali, mentre la sua potente funzionalità RT-qPCR riduce la durata della PCR da 50 a 5 minuti. È importante anche sottolineare che la tecnologia standard del silicio, usata per produrre questo chip, permette una produzione di massa a costi contenuti", spiega Peumans.

"Grazie a un finanziamento di 2 milioni di euro fornito dal governo fiammingo, abbiamo dato il via a una fase di lancio rapido", afferma Luc Van den hove, CEO di imec. "In definitiva, la velocità con cui potremo portare questo test sul mercato dipende molto dal giusto supporto finanziario. In attesa di ulteriori investitori, imec ha deciso di anticipare i fondi necessari come parte del nostro contributo alla lotta globale contro COVID-19".

"Siamo entusiasti di collaborare con imec in questa entusiasmante novità", afferma la professoressa Katrien Lagrou, direttrice del laboratorio di diagnostica molecolare presso UZ Leuven. "Non solo forniremo un supporto clinico completo alla validazione del test, ma supporteremo anche lo sviluppo grazie alla nostra expertise in diagnostica PCR, maturata in oltre 20 anni presso UZ Leuven. Il nuovo test potrebbe essere molto diffuso. Anche per uno screening iniziale di potenziali pazienti o personale medico infetto negli ospedali, un test rapido basato sul flusso di aria espirata sarà molto utile", conferma la prof.ssa Lagrou.

Dopo lo sviluppo della tecnologia di base, esperti dell’ospedale universitario UZ Leuven condurranno uno studio clinico completo in collaborazione con imec. Entro l’estate 2021, i ricercatori testeranno un prototipo funzionante all’aeroporto di Bruxelles, per assicurarsi che la soluzione finale soddisfi tutti i requisiti necessari affinché le persone possano viaggiare e incontrarsi in modo sicuro e confortevole. "Siamo convinti che i test all’aeroporto di Bruxelles siano un elemento chiave per la ripresa del settore dell’aviazione", afferma Arnaud Feist, CEO di Brussels Airport Company. "Creare un ambiente sicuro per i nostri passeggeri è la nostra massima priorità, e in questo contesto è essenziale affidarsi a test rapidi e affidabili".