Lateral flow devices can fast-track rabies virus genomic surveillance

La rabbia è una malattia terrificante che uccide quasi sempre gli animali e le persone che infetta, ma è anche uno dei pochi virus che possiamo fermare completamente con i vaccini. La chiave per fermarla risiede nel sapere esattamente dove si sta muovendo il virus e come si stia diffondendo. Per farlo, gli scienziati devono esaminare il codice genetico del virus, il suo unico manuale di istruzioni, che funge da impronta digitale per tracciare il suo percorso da un animale all'altro. Tuttavia, ottenere queste impronte digitali genetiche è incredibilmente difficile nelle zone remote. Di solito, un animale malato deve essere catturato, il suo tessuto cerebrale deve essere rimosso e quel tessuto deve essere mantenuto congelato sul ghiaccio mentre viaggia per giorni o settimane verso un laboratorio ad alta tecnologia. In molte parti del mondo, il ghiaccio si scioglie, il tessuto si deteriora e l'informazione genetica viene persa prima ancora di raggiungere uno scienziato. Questo ritardo significa che, nel momento in cui i dati arrivano, l'epidemia potrebbe essersi già spostata, lasciando le autorità incapaci di reagire abbastanza velocemente per salvare vite umane.

Un team di ricercatori nelle Filippine e nel Regno Unito ha trovato un modo per aggirare questo incubo logistico utilizzando uno strumento che è già presente nelle cliniche di campo. Hanno scoperto che le stesse semplici strisce di plastica utilizzate per diagnosticare la rabbia sul posto possono anche servire come contenitore per il materiale genetico del virus. Queste strisce, note come dispositivi a flusso laterale, funzionano come un test di gravidanza: un piccolo campione di tessuto cerebrale viene applicato all'estremità e, se il virus è presente, compaiono delle linee colorate per fornire un risultato positivo. I ricercatori si sono resi conto che il materiale residuo sulla striscia, che di solito viene gettato via dopo il test, contiene ancora abbastanza RNA virale per essere sequenziato. Riutilizzando questi dispositivi scartati, possono collegare una diagnosi rapida direttamente alla sorveglianza genetica senza la necessità di raccogliere un secondo campione, mantenerlo congelato o attendere che viaggi attraverso il paese.

Per testare questa idea, il team ha lavorato nella regione di MIMAROPA, nelle Filippine, un gruppo di isole sparse dove la rabbia è recentemente riemersa. Hanno raccolto campioni di cervello da centinaia di animali, principalmente cani, e li hanno testati con le strisce rapide. Hanno scoperto che queste strisce erano incredibilmente accurate, identificando correttamente il virus in quasi tutti i casi in cui era presente e non dando mai falsi allarmi. Ancora più importante, hanno preso le strisce usate e le hanno conservate in condizioni che imitavano la realtà calda e umida del campo, lasciandole a volte a temperatura ambiente o anche in condizioni più calde per fino a tre settimane. Quando in seguito hanno estratto il materiale genetico da queste strisce, hanno scoperto che il genoma del virus poteva ancora essere letto quasi completamente. Le strisce hanno resistito sorprendentemente bene, permettendo agli scienziati di ricostruire il codice genetico completo del virus anche dopo settimane di conservazione senza refrigerazione.

I ricercatori hanno confrontato queste strisce con un altro metodo comune di conservazione dei campioni, che prevede l'immersione del tessuto in apposite cartine progettate per asciugare e bloccare il materiale genetico. Sebbene entrambi i metodi funzionassero, le strisce offrivano un vantaggio distinto perché non richiedevano passaggi extra. Con le cartine, un operatore deve applicare con cura il tessuto, attendere che si asciughi e poi ritagliare un piccolo cerchio della carta da inviare al laboratorio. Con le strisce, il test è già fatto; una volta letto il risultato, il dispositivo viene semplicemente sigillato in un sacchetto e spedito. Lo studio ha dimostrato che per i primi tre mesi dopo la raccolta, le strisce fornivano dati genetici altrettanto utili rispetto al tessuto fresco o alle cartine speciali. Dopo quella finestra temporale, la qualità dei dati genetici iniziava a svanire, ma il periodo di tre settimane è spesso sufficiente per far arrivare i campioni da un'isola remota a un laboratorio centrale.

Questo approccio non significa che i vecchi metodi di test siano obsoleti, né elimina la necessità di laboratori esperti. Le strisce rapide sono uno strumento di screening, e i risultati positivi devono comunque essere confermati da un test standard di riferimento in un laboratorio. Tuttavia, questo nuovo flusso di lavoro rimuove un importante collo di bottiglia. In passato, i campioni da queste isole impiegavano in media dodici giorni solo per ottenere una diagnosi confermata, e mesi per ottenere i dati genetici. Utilizzando le strisce sia come test che come contenitore del campione, il tempo tra la cattura dell'animale e l'ottenimento del dato genetico potrebbe essere ridotto drasticamente. I ricercatori hanno scoperto che, nel loro studio, il tempo tra il test iniziale e il risultato genetico finale è diminuito significativamente man mano che perfezionavano il processo, con i casi più rapidi sequenziati in meno di due mesi.

Lo studio ha anche esaminato quanto il codice genetico cambiasse a seconda di come il campione veniva conservato. Hanno scoperto che le sequenze genetiche ottenute dalle strisce erano quasi identiche a quelle del tessuto fresco, con differenze minime e insignificanti che non influenzavano la capacità di tracciare il virus. Ciò significa che i dati generati da queste strisce scartate sono abbastanza affidabili da permettere agli scienziati di capire esattamente quale ceppo di rabbia stia circolando e da dove provenga. Il team ha riconosciuto che questo metodo funziona meglio entro un intervallo di tempo specifico e che le strisce utilizzate appartenevano a un marchio specifico, ma il risultato fondamentale è solido: il prodotto di scarto di un test diagnostico può diventare il campione più prezioso per tracciare un virus mortale.

Trasformando un test usa e getta in un campione durevole, questa ricerca offre una soluzione pratica per i luoghi in cui la catena del freddo è inaffidabile e il trasporto è lento. Permette agli operatori sanitari nei villaggi remoti di contribuire alla sorveglianza globale senza la necessità di attrezzature speciali o formazione specifica. Il virus, una volta rilevato, non è più solo una diagnosi; diventa un punto dati che può essere analizzato immediatamente. Questo semplice cambiamento nel modo in cui i campioni vengono gestiti potrebbe trasformare la velocità e la portata del controllo della rabbia, trasformando un processo lento e reattivo in una difesa rapida e proattiva che tiene il passo con il virus stesso.