Il metodo del sangue essiccato consente una diagnosi più rapida di Zika ed epatite C / Dried-Blood Method Enables Faster Diagnosis of Zika and Hepatitis C

 Il metodo del sangue essiccato consente una diagnosi più rapida di Zika ed epatite C / Dried-Blood Method Enables Faster Diagnosis of Zika and Hepatitis C 

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

 

Un nuovo metodo diagnostico consente di rilevare l'epatite C e il virus Zika direttamente dal sangue intero essiccato, potenzialmente rendendo i test più rapidi anche in luoghi dove l'accesso alle tradizionali analisi di laboratorio è difficoltoso. In uno studio pubblicato oggi su Science Advances, il nuovo approccio potrebbe superare un importante ostacolo all'accessibilità, eliminando la necessità di complesse fasi di preparazione del campione.

"In molte parti del mondo, la diagnosi tardiva compromette l'efficacia dei trattamenti", ha affermato Rashid Bashir, PhD, professore di bioingegneria presso l'Università dell'Illinois Urbana-Champaign. "Nonostante i notevoli progressi nella diagnostica molecolare, gli esiti clinici spesso non migliorano perché i risultati dei test arrivano dopo che è trascorsa la finestra temporale critica per l'intervento, rendendo la diagnosi troppo tardiva per essere efficace. Questo problema evidenzia la necessità globale di strumenti diagnostici che siano non solo accurati, ma anche rapidi, accessibili e facilmente utilizzabili."

L'esigenza è particolarmente urgente per il virus dell'epatite C, che può essere curato in oltre il 95% dei casi se gli antivirali vengono somministrati tempestivamente. Tuttavia, solo circa il 20% delle persone infette nei paesi ad alto reddito riceve una diagnosi e appena il 7% viene trattato. Nelle regioni a basso reddito, che rappresentano quasi l'80% delle infezioni globali da epatite C, meno dell'1% delle persone riceve una diagnosi od un trattamento. Il virus Zika rappresenta un'altra sfida altrettanto urgente. L'individuazione precoce dell'infezione può aiutare ad identificare le gravidanze a rischio di gravi complicazioni congenite, tra cui la microcefalia.

Il gruppo di Bashir si è proposto di affrontare un problema di lunga data nella diagnostica point-of-care. Sebbene le tecnologie di rilevamento molecolare abbiano fatto rapidi progressi, la preparazione dei campioni è rimasta fortemente dipendente dai laboratori centralizzati. La diagnosi di infezioni virali da campioni di sangue intero richiede in genere fasi di centrifugazione, estrazione e purificazione che necessitano di attrezzature specializzate e personale qualificato, seguite da conservazione a freddo e trasporto. Per tecniche come la RT-PCR, la preparazione può rappresentare fino al 90% del tempo di elaborazione manuale.

Il nuovo metodo aggira questi passaggi essiccando il campione di sangue in modo da catturare e stabilizzare le molecole di RNA bersaglio. L'amplificazione dell'RNA può quindi essere eseguita direttamente sul campione utilizzando primer e reagenti essiccati, eliminando la necessità di una catena del freddo. 

"Durante l'intero flusso di lavoro diagnostico, è sufficiente un semplice riscaldatore sia per la preparazione che per l'amplificazione, insieme ad un lettore di fluorescenza compatto ed economico per rilevare il segnale", ha affermato Bashir. "Questa piattaforma mantiene un'accuratezza paragonabile ai metodi standard, migliorando al contempo in modo sostanziale l'accessibilità e la disponibilità."

Il sistema supporta anche il rilevamento multiplex, consentendo l'identificazione di più bersagli virali da un singolo campione. Nei test di laboratorio, i ricercatori hanno riportato una sensibilità fino a 1 UI per microlitro per il virus dell'epatite C e 10 copie per microlitro per il virus Zika, con prestazioni paragonabili a quelle di metodi di preparazione del campione più complessi. 

"La nostra piattaforma diagnostica basata sul sangue essiccato risolve il problema di lunga data della preparazione dei campioni, consentendo il rilevamento diretto dell'RNA dal sangue intero e combinando semplicità, sensibilità e facilità d'uso per realizzare appieno il potenziale della vera diagnostica point-of-care sia in contesti con risorse elevate che in contesti con risorse limitate", ha affermato Bashir.

ENGLISH

A new diagnostic method enables the detection of hepatitis C and Zika virus directly from dried whole blood, potentially bringing faster testing to locations where conventional laboratory diagnostics are difficult to access. In a study published today in Science Advances, the new approach could overcome a major barrier to accessibility by eliminating the need for complex sample preparation steps.

“In many parts of the world, delayed diagnosis undermines the impact of effective treatments,” said Rashid Bashir, PhD, professor of bioengineering at the University of Illinois Urbana-Champaign. “Despite substantial advancements of molecular diagnostics, clinical outcomes are often not improved because test results arrive after the critical window for intervention has passed, rendering the diagnosis too late to matter. This failure highlights a global need for diagnostics that are not only accurate but also rapid, accessible, and deployable.”

The need is particularly urgent for hepatitis C virus, which can be cured in more than 95% of cases when antivirals are administered in time. However, only about 20% of infected people in high-income countries are diagnosed, and just seven percent receive treatment. In low-income regions, which account for nearly 80% of global hepatitis C infections, fewer than one percent of people are diagnosed or treated. Zika virus presents another equally pressing challenge. Detecting infection early can help identify pregnancies at risk of severe congenital complications, including microcephaly.

Bashir’s team sought to address a longstanding bottleneck in point-of-care diagnostics. While molecular detection technologies have progressed rapidly, sample preparation has remained heavily dependent on centralized laboratories. Diagnosing viral infections from whole blood samples typically requires centrifugation, extraction and purification steps requiring specialized equipment and trained personnel, followed by cold storage and transport. For techniques such as RT-PCR, preparation can account for up to 90% of hands-on processing time.

The new method bypasses these steps by drying the blood sample in a way that captures and stabilizes the target RNA molecules. RNA amplification can then be performed directly on the sample using dried primers and reagents, eliminating the need for cold-chain logistics. 

“Throughout the entire diagnostic workflow, only a simple heater is needed for both preparation and amplification, along with a compact, low-cost fluorescence reader to detect the signal,” said Bashir. “This platform maintains accuracy comparable to standard-of-care methods while substantially improving accessibility and availability.”

The system can also support multiplexed detection, allowing multiple viral targets to be identified from a single sample. In laboratory tests, the researchers reported sensitivity down to 1 IU per microliter for hepatitis C virus and 10 copies per microliter for Zika virus, with performance comparable to that of more intensive sample preparation methods. 

“Our dried blood–based diagnostic platform addresses the long-standing bottleneck of sample preparation by enabling direct RNA detection from whole blood, combining simplicity, sensitivity and deployability to realize the full potential of true POC diagnostics in both high-resource and low-resource settings,” said Bashir.

Da:

https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/molecular-dx/dried-blood-method-enables-faster-diagnosis-of-zika-and-hepatitis-c/?_hsenc=p2ANqtz-9M8FqM1C9S3Iy8G7HeJtZt0dmCbSL9ExMKyQ6DkJql83UrdSXskgKA0jpTsxmVQ-WKy8z41f5d7Jv9GhBQ5m6vHZ0Lmmfz8IVZ8kFfoofyxhIJ9eo&_hsmi=437939256