I ricercatori hanno creato ciò che dicono essere un “one-stop shop” per diagnosticare le infezioni – un test che può determinare la storia virale completa di un individuo semplicemente scansionando una singola goccia di sangue.
Il test, chiamato VirScan, è stato creato da Stephen Elledge e colleghi del Howard Hughes Medical Institute (HHMI).
“Abbiamo sviluppato una metodologia di screening per guardare indietro nel tempo nei sieri della [sangue] delle persone e vedere quali virus hanno sperimentato”, spiega Elledge. “Invece di testare un singolo virus alla volta, che richiede molto lavoro, possiamo testare tutti questi elementi contemporaneamente: è uno sportello unico”.
Il team spiega come VirScan funziona in un nuovo studio pubblicato sulla rivista, in cui rivelano anche come il test è stato eseguito su campioni di sangue di oltre 500 partecipanti infetti da determinati virus.
Elledge e colleghi hanno sintetizzato oltre 93.000 brevi sezioni di DNA per creare il test, ciascuna delle quali codifica vari pezzi di proteine virali, chiamate peptidi.
Successivamente, il team ha introdotto le sezioni del DNA sui batteriofagi: virus che invadono le cellule batteriche e li infettano. Ogni batteriofago modellato con un peptide, con il peptide visualizzato sulla superficie del batteriofago.
Insieme, i batteriofagi mostrano tutte le sequenze proteiche presenti negli oltre 1.000 ceppi di virus umani attualmente noti.
Spiegando come VirScan identifica i virus nei campioni di sangue, i ricercatori osservano che gli anticorpi antivirali presenti nel sangue riconoscono caratteristiche uniche note come epitopi, che si trovano in peptidi sulla superficie di ciascun batteriofago. Quando i batteriofagi sono combinati con un campione di sangue, gli anticorpi nel sangue identificano e si legano a questi epitopi.
I ricercatori quindi raccolgono questi anticorpi e smaltiscono tutto tranne i batteriofagi a cui sono attaccati.
Conducendo il sequenziamento del DNA su questi batteriofagi, il team è in grado di identificare i peptidi a cui gli anticorpi si sono aggrappati, rivelando quali virus il sistema immunitario di un individuo ha incontrato in precedenza, sia attraverso l’infezione o la vaccinazione.
È probabile che occorrano circa 2-3 giorni affinché VirScan analizzi 100 campioni di sangue, secondo Elledge, anche se è sicuro che questo tempo di elaborazione può essere aumentato più il test è sviluppato. Sarebbe costato circa $ 25 per analizzare un campione di sangue.
Il test ha mostrato alta sensibilità e specificità
I ricercatori hanno testato VirScan su campioni di sangue di 569 persone provenienti da Stati Uniti, Sud Africa, Tailandia e Perù, tutti noti per essere stati infettati da alcuni virus, tra cui il virus dell’immunodeficienza umana (HIV) e l’epatite C.
Nel complesso, VirScan ha analizzato circa 100 milioni di possibili interazioni tra anticorpi ed epitopi dai campioni di sangue, con il test che ha prodotto risultati molto accurati, secondo il team. Elledge dice:
“Avevamo un intervallo di sensibilità del 95-100% per [HIV ed epatite C], e la specificità era buona – non identifichiamo falsamente persone che erano negative, il che ci ha dato la sicurezza di poter rilevare altri virus, e quando li abbiamo visti, sapevamo che erano reali. “
Il team ha scoperto che ogni individuo incluso nello studio aveva una media di 10 virus diversi, con persone in Sud Africa, Perù e Tailandia che possedevano anticorpi contro più virus di quelli negli Stati Uniti.
Inoltre, hanno scoperto che gli adulti possedevano anticorpi contro più virus rispetto ai bambini, e gli individui con HIV avevano anticorpi contro più virus di quelli senza HIV.
Forse la scoperta più sorprendente, tuttavia, è stata che le risposte anticorpali contro determinati virus sono risultate simili in ogni individuo; anticorpi di persone diverse hanno riconosciuto esattamente gli stessi amminoacidi presenti nei peptidi di specifici virus.
I ricercatori sono fiduciosi che VirScan potrebbe essere un’alternativa efficace ai metodi di test virali esistenti, che testano uno per uno virus specifici.
Poiché il test può determinare la storia virale di un individuo, il team ritiene che offra il potenziale per scoprire i fattori che influenzano la salute che potrebbero essere stati trascurati. Il test fornisce anche l’opportunità di valutare e confrontare le infezioni virali in popolazioni numerose e potrebbe anche avere implicazioni per la progettazione del vaccino.
Il loro studio, dicono i ricercatori, li ha aiutati a migliorare l’accuratezza di VirScan, e sperano che migliorerà ulteriormente con ulteriori ricerche.
L’approccio utilizzato per creare VirScan potrebbe anche essere applicato per identificare altri anticorpi, le note del team, come quelle coinvolte nelle malattie autoimmuni, in cui il sistema immunitario attacca i tessuti sani del corpo.
