Diagnostica di COVID-19/DARTS (sviluppo e valutazione dei test rapidi per l'epidemia di SARS-CoV-2)

Il 12 gennaio 2020, un nuovo coronavirus è stato identificato come la causa di un focolaio di polmonite inspiegabile nella città di Wuhan, provincia di Hubei, Cina. Questo coronavirus è stato successivamente chiamato SARS-CoV-2 e la malattia che causa COVID-19.

SARS-CoV-2 è un virus a RNA a senso positivo non segmentato e fa parte della famiglia dei coronavirus. Simile al virus della sindrome respiratoria acuta sistemica (SARS), si lega al recettore dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) situato sulle cellule alveolari di tipo II e sugli epiteli intestinali. SARS-CoV-2 può provocare una grave sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) caratterizzata da un danno alveolare diffuso e da un effetto citopatico virale diretto sui pneumociti. Alcuni pazienti che sviluppano COVID19 possono rispondere con una fulminante reazione di "tempesta di citochine".

Al 23 marzo 2020, sono stati segnalati un totale di 374.921 casi di COVID-19 in 168 paesi con un totale di oltre 16.411 decessi (caso mortale tra i casi confermati del 4,4%) (Centro risorse per il coronavirus di John Hopkins). Oltre 293.425 casi e 13.258 decessi sono stati segnalati da paesi al di fuori della Cina continentale. L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha dichiarato il 12 marzo l'epidemia di SARS-CoV-2 una pandemia nel contesto di un'emergenza sanitaria pubblica di interesse internazionale (PHEIC) [4]. L'Europa è diventata rapidamente l'epicentro della pandemia e nel Regno Unito i casi aumentano ogni giorno. Ci sono stati 6.724 casi confermati nel Regno Unito al 23 marzo 2020, inclusi 190 pazienti ricoverati confermati presso il St George's Hospital NHS Trust (23 marzo 2020, Dr. Breathnach, comunicazione personale).

A causa della mancanza di un test sierologico convalidato, il numero effettivo, e quindi la proporzione, di persone che sviluppano un'infezione asintomatica rimane sconosciuto. Ciò significa che una stima accurata della mortalità per caso rimane sfuggente. A causa dell'aumento del numero di campioni diagnostici, i test stanno richiedendo più tempo del previsto. Tra le principali priorità per facilitare gli interventi di sanità pubblica c'è una diagnosi di laboratorio affidabile. È necessario un tempestivo accertamento del caso per garantire una rapida ed efficace tracciabilità dei contatti, l'attuazione di misure di prevenzione e controllo delle infezioni secondo le raccomandazioni dell'OMS e la raccolta di informazioni epidemiologiche e cliniche pertinenti.

A causa della mancanza di un test sierologico convalidato, il numero effettivo, e quindi la proporzione, di persone che sviluppano infezioni asintomatiche rimane sconosciuto. Ciò significa che una stima accurata della mortalità per caso rimane sfuggente. A causa dell'aumento del numero di campioni da diagnosticare, i test stanno richiedendo più tempo del previsto. Tra le principali priorità per facilitare gli interventi di sanità pubblica c'è una diagnosi di laboratorio affidabile. È necessaria una tempestiva conferma del caso per garantire una rapida ed efficace tracciabilità dei contatti, l'attuazione di misure di prevenzione e controllo delle infezioni secondo le raccomandazioni dell'OMS e la raccolta di informazioni epidemiologiche e cliniche pertinenti.

L'esperienza in Cina è stata che circa il 15% dei pazienti con infezione confermata sviluppa una malattia grave e circa il 5% si ammala gravemente. Nel Regno Unito, un'analisi dei modelli dell'Imperial College COVID-19 Response Team suggerisce che anche con l'implementazione di misure di autoisolamento (quarantena domestica e distanza sociale) i limiti di aumento sia per i reparti generali che per i posti letto in terapia intensiva saranno superati di 8 volte . Inoltre, è probabile che un allentamento di queste misure di mitigazione porti a un rimbalzo dei casi fino a quando non ci sarà un vaccino efficace, che non è previsto per circa 12-18 mesi. Possiamo quindi chiaramente aspettarci un numero significativo di pazienti ricoverati con infezione da COVID-19 nel Regno Unito nei prossimi mesi.

Lo sviluppo del test di flusso laterale dell'antigene e dell'anticorpo SARS-CoV-2 (LFA) è stato guidato da Mologic, una società con sede a Bedford. Utilizzeremo prototipi LFA ed ELISA pronti per la valutazione preliminare e successivamente utilizzeremo questi test in loco per valutare il test al POC. LFA è stato sviluppato per il rilevamento dell'antigene SARS-CoV-2 nei tamponi faringei/naso e per il rilevamento di IgG e IgM nel sangue/siero e per il rilevamento dell'antigene SARS-CoV-2, IgG, IgM e IgA nella saliva. La saliva è un campione entusiasmante da usare in quanto è molto più facile da usare rispetto ai tamponi di sangue o gola / naso per potenziali autotest.

Inoltre, al momento non è noto il motivo per cui alcuni pazienti sviluppano COVID-19 grave, mentre altri affetti dalla stessa infezione da SARS-CoV-2 mostrano solo sintomi lievi. Le comorbilità come l'ipertensione, le malattie renali e il diabete sono state collegate a prognosi e esiti clinici peggiori. Tuttavia, anche una percentuale di pazienti di età più giovane e senza comorbidità sviluppa una malattia grave e vi è la necessità di una maggiore comprensione dell'immunopatogenesi dell'infezione grave da COVID-19.

L'uso della diagnostica sviluppata nell'ambito di questo studio migliorerà la gestione dei casi di COVID-19. Gli LFA sono rapidi, facili da usare e progettati per essere accessibili a livello globale. La rapida diagnosi di SARS-CoV-2 con rilevamento dell'antigene consentirà ai pazienti di essere rapidamente sottoposti a triage in ospedale, ambulatori medici e altri luoghi come le aree di immigrazione. Sono sufficientemente economici da essere appropriati per l'uso nei paesi a basso e medio reddito. L'uso della rilevazione degli anticorpi consentirà sia la diagnosi della risposta immunologica alle infezioni acute, sia dopo che i pazienti si sono ripresi successivamente. Per utilizzare questi test in modo appropriato è necessaria una comprensione dei cambiamenti immunopatologici dinamici nel tempo.

La caratterizzazione della risposta immunitaria e della suscettibilità e la sua associazione con la clearance virale e la progressione della malattia in ampie coorti con varia gravità della malattia è importante per assistere i risultati della previsione del rischio clinico e valutare il potenziale per nuovi interventi immunoterapeutici. Le caratteristiche della risposta immunitaria possono avere un valore predittivo e prognostico, con risposte immunitarie adattative precoci possibilmente correlate a risultati clinici migliori.