Diagnosi di laboratorio di infezioni da coronavirus umani emergenti – stato dell’arte

Riassunto e traduzione dell’articolo: Michael J. Loeffelholz and Yi-Wei Tang, Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infections – the state of the art, Emerging Microbes & Infections

Riassunto e traduzione a cura di: Alessia Villois; Revisionato: Bernadette Basilico

Articolo Originale Pubblicato il 30 Marzo 2020

Le tre recenti epidemie da HCoV hanno evidenziato l’importanza di sviluppare metodi diagnostici adeguati. Questo articolo esamina i tipi di campioni da testare, le attuali tecniche di analisi e le direzioni future. In generale, il tampone nasofaringeo è il metodo di raccolta più utilizzato e talvolta campioni più profondi sono ottenuti mediante broncoscopia. Tecniche basate sulla PCR sono utilizzate per la diagnosi e gli attuali sforzi di ricerca si concentrano sullo sviluppo di test più rapidi, sicuri e semplici per la diagnosi di COVID-19.

Malattie da HCoV

I coronavirus infettano gli animali e l’uomo. In particolare, i coronavirus umani (HCoV) possono essere endemici o epidemici (SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2).

L’infezione da SARS-CoV ha spesso un’incubazione di 4-5 giorni, seguita da febbre, mal di testa e mialgia. I sintomi respiratori di solito si sviluppano una settimana dopo l’insorgenza della malattia. Nel 20-30% dei casi si verificano polmonite e deterioramento respiratorio (la percentuale è ancora più alta per la MERS). Il virus SARS-CoV-2 causa probabilmente un decorso clinico simile, ma è significativamente più contagioso di SARS-CoV.

Il tasso di mortalità varia ampiamente a seconda dell’età, dei fattori di rischio e della definizione del denominatore (casi ospedalizzati, tutti i casi sintomatici ecc.), ma si stima che globalmente sia <2%. Invece, i tassi di mortalità per SARS e MERS sono rispettivamente del 10% e del 37%.

Raccolta dei campioni per diagnosi di laboratorio

Per un rilevamento accurato di SARS-CoV, MERS-CoV e SARS-CoV-2 si raccomanda di raccogliere i campioni sia dalle vie respiratorie superiori (campione orofaringeo e rinofaringeo) che inferiori (espettorato, lavaggio bronchiolo-alveolare). Il campione rinofaringeo è più affidabile di quello orofaringeo, pertanto se viene raccolto quest’ultimo, esso deve essere combinato con il primo.

I campioni prelevati dalle vie respiratorie inferiori sono utili poiché la fase iniziale dell’infezione potrebbe non essere rilevata dai campioni rinofaringei. Tuttavia, la raccolta di espettorato e lavaggio bronchiolo-alveolare tramite broncoscopia comporta rischi per gli operatori sanitari, dovuti alla creazione di goccioline di aerosol. Quindi in alternativa è possibile eseguire i tamponi rinofaringei più volte nel tempo per aumentare la probabilità di rilevare il virus.

Anche la raccolta di saliva è un promettente metodo non invasivo per la diagnosi ed il monitoraggio del decorso dell’infezione da SARS-COV-2.

Tecniche diagnostiche

• La diagnosi ordinaria di SARS-CoV-2 avviene principalmente attraverso PCR. Sono disponibili diversi protocolli e i tipi di campione analizzati provengono dalle vie respiratorie superiori e inferiori. In Cina, al momento della stesura di questo studio, 11 dispositivi molecolari avevano ricevuto l’approvazione dall’NMPA, 9 dei quali basati sulla RT-PCR.
• In teoria, lo screening di antigeni fornirebbe un rilevamento rapido e a basso costo degli HcoV. Tuttavia, questi test potrebbero essere scarsamente sensibili, in base all’esperienza con il virus dell’influenza. Un saggio a flusso laterale per lo screening di pazienti affetti da COVID-19 è attualmente in fase di sviluppo da parte di Sona Nanotech e si prevede che produrrà risultati in 5-15 minuti.
• I saggi sierologici non vengono utilizzati abitualmente in diagnostica, a causa della mancanza di reagenti commerciali, ma sono importanti per comprendere l’epidemiologia di SARS-CoV-2 (valutare il numero di infezioni asintomatiche, utilizzare il rilevamento retrospettivo di anticorpi per scoprire se le persone hanno sviluppato immunità). I test sierologici possono anche rappresentare strumenti diagnostici supplementari da applicare quando un campione rinofaringeo non è stato raccolto in modo appropriato e i test molecolari non sono soddisfacenti. In Cina, al momento della stesura di questo articolo, 6 dispositivi sierologici avevano ricevuto urgente approvazione dall’NMPA.
• L’isolamento degli HCoV in colture cellulari non viene utilizzato solitamente per la diagnosi, ma è fondamentale per supportare lo sviluppo di vaccini e agenti terapeutici.

In conclusione, gli attuali test diagnostici per SARS-CoV-2 e per gli altri HCoV si basano principalmente su metodi molecolari, mentre alcuni test si basano sul rilevamento di antigeni o anticorpi. Gran parte dello sforzo si concentra nel ridurre i tempi di analisi, ridurre i rischi di biosicurezza, aumentare la semplicità e la portabilità dei dispositivi.