Dispositivo Crispr-Cas12 per la diagnosi coronavirus Covid-19 in meno di 40 minuti

I ricercatori dell’Università della California, San Francisco e Mammoth Biosciences che lo hanno ideato, hanno detto che il nuovo test diagnostico economico per coronavirus Covid-19 basato sullo strumento di editing genetico Crispr, potrebbe offrire una diagnosi in meno di 40 minuti, può essere eseguito a casa.

Test accurati a casa da parte di non esperti
Il test coronavirus Covid-19 più comunemente usato è noto come RT-PCR, abbreviazione di “reazione a catena della trascrizione-polimerasi inversa”. È lo stesso tipo di test che i medici usano per diagnosticare l’HIV, il morbillo e la parotite. È un tipo di test che fornisce una risposta in 4-6 ore e richiede costose attrezzature di laboratorio e personale medico altamente qualificato. Il test Crispr al contrario può restituire un risultato in meno di un’ora e può essere eseguito a casa, senza la necessità di attrezzature speciali o di personale appositamente addestrato. Ma come funziona?
Il Crispr è un potente strumento di modifica genetica, consente agli scienziati di accedere a specifici frammenti di DNA all’interno delle cellule e alterare quel frammento di DNA. La tecnologia Crispr da quando è stata presentata per la prima volta nel 2012, è stata ampiamente utilizzata per accendere e spegnere i geni senza dover alterarne la sequenza. La tecnologia si è anche dimostrata molto controversa, soprattutto dopo che lo scienziato cinese He Jiankui ha usato il Crispr su embrioni umani che sono stati portati a termine e nati alla fine del 2018.
Il nuovo coronavirus Covid-19 è individuabile con il test basato sul gene N (progettato dai Centri per la prevenzione e il controllo delle malattie, abbreviati in CDC, negli Stati Uniti) e quello effettuato dall’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) che ha come obiettivo il gene E.
I ricercatori dell’UC San Francisco e Mammoth Biosciences in questo caso con il Crispr in combinazione con una proteina chiamata Cas-12 e frammenti di materiale genetico virale utilizzati per guidarlo, hanno progettato un test che prende di mira contemporaneamente i due geni coronavirus Covid-19 (geni N ed E). Il nuovo test Crispr esamina entrambi i geni, consentendo una diagnosi più solida e più rapida.

Ecco come funziona
La diagnosi coronavirus Covid-19 come per i test standard RT-PCR (reazione a catena della trascrizione-polimerasi inversa), innanzitutto inizia con un tampone nasale da un paziente. Il tampone è quindi introdotto nel test basato su Crispr che può eseguire più campioni contemporaneamente. Il sistema Crispr-Cas12 quando riconosce le firme genetiche dal coronavirus Covid-19, è rilasciata una molecola fluorescente che segnala la presenza del virus. Il cambio di colore determina se un test è positivo o meno, analogamente a un test di gravidanza.
Il test è stato sviluppato in meno di tre settimane, Mammoth Biosciences ha fornito la sua piattaforma DNA Endonuclease Targeted Crispr Trans Reporter (Detectr) per sviluppare test in grado di differenziare i coronavirus COVID-19 da altri coronavirus e rilevare molteplici ceppi di coronavirus. Detectr è un sistema di rilevazione del Dna basato sulla biologia Crispr. Il potente strumento di modifica del genoma può essere utilizzato come un detective del Dna in grado di annusare frammenti di Dna che segnalano infezioni virali, cancro o persino geni difettosi.
Il test è stato effettuato su un campione clinico di 36 pazienti coronavirus Covid-19 e 42 pazienti con altre infezioni respiratorie. I risultati, pubblicati sulla rivista Nature Biotechnology, hanno mostrato che il dosaggio Detectr basato su Crispr aveva un accordo predittivo positivo al 95% e un accordo predittivo negativo al 100%.
Charles Chiu professore di medicina di laboratorio presso l’Università della California, San Francisco (conosciuta come UCSF), tra i responsabili dello sviluppo del nuovo test, ha detto:
«L’introduzione e la disponibilità della tecnologia Crispr accelererà la prossima generazione di test per diagnosticare l’infezione da coronavirus Covid-19».
Il processo è molto più veloce e richiede meno risorse rispetto ai tradizionali test basati sulla PCR. Sebbene sia leggermente meno sensibile dei test basati sulla PCR, il kit Crispr è in grado di rilevare fino a 3,2 copie virali del coronavirus Covid-19 per microlitro, un volume molte volte più piccolo di una goccia d’acqua. I pazienti coronavirus Covid-19 poiché hanno in genere una carica virale molto più elevata, la differenza non dovrebbe avere un impatto evidente sulla diagnosi.
Charles Chiu e colleghi hanno detto che questo test è stato sviluppato in tempi record, ci sono molte cose che possono essere migliorate, per esempio, trasformare il test in un dispositivo portatile con cartucce usa e getta che possono essere utilizzate da non esperti a casa. Il test è in attesa di approvazione da parte della Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, una volta superato i blocchi normativi, potrebbe presto entrare nella produzione di massa.

Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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