Un sistema affidabile e molto più veloce per la diagnosi della sepsi
La sepsi è il risultato di una risposta immunitaria esacerbata a un’infezione che potrebbe portare all’insufficienza di più organi e alla morte, ed è responsabile di 9 milioni di morti ogni anno. Attualmente, la diagnosi viene effettuata mediante emocolture e tecnologie di multiplazione a base di acido nucleico. Tali metodi richiedono tuttavia molto tempo (i risultati si hanno uno o due giorni dopo) e garantiscono una bassa sensibilità. Pertanto, si avverte una necessità pressante di nuovi strumenti diagnostici per fornire una diagnosi di sepsi più accurata e precoce, in modo da poter iniziare per tempo un trattamento antimicrobico adeguato.
Un nuovo strumento per la diagnosi rapida della sepsi
Il progetto SMARTDIAGNOS, finanziato dall’UE, si è proposto di colmare questa lacuna diagnostica riunendo un gruppo multidisciplinare di microbiologi clinici e ricercatori in biologia molecolare e nanotecnologia, nonché piccole e medie imprese diagnostiche. «Il nostro obiettivo era sviluppare nuovi sistemi per diagnosticare un’ampia gamma di agenti patogeni e meccanismi di resistenza nel sangue intero in sole 3 ore», spiega Anders Wolff, il coordinatore scientifico. L’identificazione del microrganismo responsabile è fondamentale per la somministrazione tempestiva dell’antibiotico corretto. I pazienti che ricevono gli antimicrobici giusti entro le prime ore dall’insorgenza dei sintomi hanno l’80 % di possibilità di sopravvivenza. Tuttavia, per ogni ora di ritardo del trattamento, il tasso di sopravvivenza diminuisce di circa l’8 %. Per ribaltare queste fosche statistiche, il consorzio SMARTDIAGNOS ha dovuto affrontare la sfida principale nella diagnosi della sepsi, ovvero il rilevamento del basso numero di microrganismi presenti nel sangue. A tale scopo, hanno sviluppato un metodo che si basa sulla concentrazione di patogeni basati su perline magnetiche. L’identificazione del patogeno è stata effettuata utilizzando la reazione a catena della polimerasi in fase solida (comunemente nota come PCR in fase solida), eseguita su una matrice di microlenti in fluorescenza ad angolo supercritico (SAF) incorporata in un microchip. Questo sistema ha consentito un rilevamento rapido e accurato senza la necessità di arricchire i microrganismi con una coltura. Il saggio risultante è in grado di testare e discriminare tra più di 100 microrganismi che causano sepsi, geni di resistenza e geni correlati a funghi nel sangue intero in meno di 3 ore.
Valutazione di successo del sistema in clinica e una tecnologia versatile per ulteriori applicazioni
Nell’ambito della strategia di approvazione di mercato in Europa, il sistema SMARTDIAGNOS è stato sottoposto a valutazione clinica in uno studio pilota presso il dipartimento di Microbiologia clinica di Unilabs AB in Svezia. Ciò ha consentito ai partner di ottimizzare ulteriormente lo strumento di nuova concezione, valutarne la sensibilità e specificità analitica e testare i protocolli di studio. L’analisi di oltre 400 campioni ha dimostrato una sensibilità del 70 % e una specificità del 99 %, mentre in totale il 96 % dei campioni è stato classificato correttamente entro 2-4 ore. Ciò ha mostrato un evidente miglioramento rispetto all’attuale metodo standard di riferimento di coltura del sangue, che ha richiesto da 48 a 120 ore per produrre risultati. «È importante sottolineare che la tecnologia SMARTDIAGNOS è scalabile e versatile e può estendersi oltre la sepsi per la diagnosi di altre malattie», sottolinea Wolff. I pazienti con sepsi presentano sintomi eterogenei, che rendono la diagnosi piuttosto difficile. È anche complicato differenziare la sepsi dalla sindrome da risposta infiammatoria sistemica, che ha sintomi simili ma richiede un trattamento diverso. SMARTDIAGNOS contribuirà notevolmente a ottenere diagnosi corrette, data la sua capacità di multiplazione, e contribuirà inoltre all’individuazione di geni della resistenza antimicrobica, migliorando gli esiti dei pazienti e riducendo il ricovero in terapia intensiva.
Parole chiave
SMARTDIAGNOS, sepsi, microrganismo, sangue intero, emocoltura, PCR in fase solida, fluorescenza ad angolo supercritico
