La nuova app per telefoni cellulari e un kit di laboratorio, in un potenziale punto di svolta per il controllo della pandemia, hanno trasformato lo smartphone in un sistema di rilevamento di Covid-19/influenza. Il sistema di rilevamento è tra i test più rapidi, sensibili, convenienti e scalabili conosciuti e può essere prontamente adattato per altri agenti patogeni con potenziale pandemico, comprese varianti mortali di Covid e influenza. Fornisce inoltre una piattaforma per test domestici a basso costo.
Lo studio per l’utilizzo dello smartphone come dispositivo per il rilevamento di SARS-CoV-2 e virus influenzali pubblicato nella rivista JAMA Network Open, è stato sviluppato da un team di ricerca di scienziati dell’University of California – Santa Barbara e scienziati e medici della Santa Barbara Cottage Hospital.
Il dispositivo è riuscito a ottenere una diagnosi rapida e accurata di Covid-19, varianti Covid e virus influenzali. L’app utilizza la fotocamera di uno smartphone per misurare una reazione chimica e determina una diagnosi in 25 minuti, a una frazione del costo degli attuali metodi diagnostici. L’app e la metodologia sono gratuite e accessibili a tutti.
Il progetto è stato guidato dai professori Michael Mahan, David Low e Charles Samuel dell’University of California – Santa Barbara, insieme ai medici della Santa Barbara Cottage Hospital Jeffrey Fried, e Lynn Fitzgibbons. Altri collaboratori includono gli scienziati dell’UCSB Douglas Heithoff, Lucien Barnes, Scott Mahan e Gary Fox, nonché i medici della Santa Barbara Cottage Hospital Katherine Arn, Andrew Bishop, e Sarah Ettinger.
Michael Mahan autore principale del progetto ha affermato:
«Man mano che a livello globale emergono nuove varianti di Covid, i test e il rilevamento rimangono essenziali per il controllo della pandemia. Visto che quasi la metà della popolazione mondiale ha uno smartphone, riteniamo che questo abbia un potenziale entusiasmante per fornire un accesso equo e paritario alla medicina diagnostica di precisione».
La collaborazione tra team di ricerca è stata avviata per sviluppare una diagnostica rapida e a basso costo che può essere utilizzata dagli operatori sanitari in qualsiasi parte del mondo per diagnosticare il Covid-19. Il kit di laboratorio può essere prodotto per meno di 100 dollari e richiede poco più di uno smartphone, una piastra riscaldante e luci a LED. I test di screening possono essere eseguiti per meno di 7 dollari ciascuno contro i 10 – 20 dollari per test antigenico rapido e 100 – 150 dollari per test il test molecolare (o PCR), che evidenzia la presenza di materiale genetico (RNA) del virus.
Il processo, chiamato smaRT-LAMP, è semplice e diretto: un po’ di saliva del paziente è raccolta e analizzata dall’app per smartphone utilizzando la fotocamera del telefono e il kit diagnostico, non sono richiesti materiali speciali aggiuntivi.
I test PCR sono il gold standard per la loro sensibilità e accuratezza, ma sono lenti, costosi e non portatili. I test LAMP corrispondono alla sensibilità e all’accuratezza del PCR, a una frazione del tempo e dei costi. Inoltre, LAMP si presenta a temperatura costante, adatta per test presso il punto di assistenza o cura e domiciliari.
Douglas Heithoff ha spiegato:
«La scoperta chiave è stata la risoluzione del problema del “primer-dimero” della Lampada (falsi positivi dovuti all’elevata sensibilità) con cui gli scienziati hanno lottato per più di 20 anni. Il primer è una breve sequenza di acidi nucleici, utilizzata per dare inizio alla replicazione del DNA. In natura, generalmente, è il RNA che viene usato come primer, perché le DNA polimerasi (enzimi che catalizzano la duplicazione del DNA) non sono in grado di iniziare la sintesi di una nuova catena senza ricorrere ad un innesco. Ci sono voluti più di 500 tentativi per risolverlo per il Covid-19, dopodiché sono stati rilevati virus influenzali al primo tentativo».
Il semplice test di laboratorio può rilevare e differenziare il Covid-19 e l’influenza, che mostrano sintomi di malattie respiratorie molto simili e possono portare a diagnosi errate.
Charles Samuel ha affermato:
«SmaRT-LAMP è in grado di rilevare il Covid-19 e può essere prontamente modificato per rilevare nuove varianti di CoV-2 e altri agenti patogeni con potenziale pandemico, inclusa l’influenza».
David Low ha aggiunto:
«Ci auguriamo che tecnologie come questa offrano nuovi modi per portare una diagnostica all’avanguardia a popolazioni svantaggiate e vulnerabili».
L’app gratuita e personalizzata è stata sviluppata per il sistema operativo Android, potrà essere scaricata e installata dal Google Play Store. All’apertura dell’app, all’utente viene presentata un’opzione per un’esercitazione dettagliata prima di eseguire i campioni di prova.
Lynn Fitzgibbons specializzata in malattie infettive, ha spiegato:
«I test eseguiti al di fuori del laboratorio clinico, rapidi e convenienti, sono di fondamentale importanza per le comunità svantaggiate in tutto il mondo, molte delle quali stanno lottando con un accesso inadeguato ai test diagnostici e un’infrastruttura di laboratorio limitata. Tale diagnosi precoce e quarantena possono anche ridurre il rischio di futuri focolai globali».
