Durante la pandemia, gli esperti di malattie infettive e gli operatori sanitari in prima linea hanno chiesto un test più veloce, più economico e più affidabile per rilevare il Covid-19. Ora, sfruttando la cosiddetta tecnologia “laboratorio su chip” e la tecnica di editing genetico all’avanguardia nota come CRISPR, i ricercatori di Stanford hanno creato un microlaboratorio in grado di identificare la presenza del nuovo coronavirus in appena mezz’ora.
Il microlaboratorio più piccolo del mondo
Juan G. Santiago, autore senior dello studio e docente di Ingegneria Meccanica alla Charles Lee Poell Foundation di Stanford, spiega che il microlaboratorio è un chip microfluidico grande appena la metà di una carta di credito contenente una complessa rete di minuscoli canali, più piccoli di un capello umano.
Uno studio pubblicato il 4 novembre sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences descrive nel dettaglio il nuovo test per il Covid-19. Ashwin Ramachandran, studente laureato a Stanford e primo autore della ricerca, afferma che il test può identificare un’infezione attiva in modo relativamente rapido ed economico. Inoltre non si basa su anticorpi come molti altri test, che indicano solo se una persona ha contratto la malattia e non se è attualmente infetta e quindi contagiosa.
Il test del microlaboratorio sfrutta il fatto che i coronavirus come il SARS-COV-2 lasciano minuscole impronte genetiche sotto forma di filamenti di RNA, il precursore genetico del DNA. Se l’RNA del coronavirus è presente in un campione di tampone, la persona che si è sottoposta al prelievo è infetta.
La risposta potrebbe venire dalla genetica
Per fare il test, gli scienziati hanno versato il liquido proveniente da un tampone nasale sul chip, che utilizza campi elettrici per estrarre e purificare gli acidi nucleici eventualmente presenti. Hanno quindi convertito l’RNA purificato in DNA, replicandolo più volte con una tecnica nota come amplificazione isotermica. Il team utilizza un enzima chiamato CRISPR-Cas12 per determinare se uno qualsiasi dei DNA amplificati provenisse dal coronavirus.
In tal caso, l’enzima attivato innesca sonde fluorescenti che fanno brillare il campione. Anche in questo caso i campi elettrici giocano un ruolo cruciale, poiché concentrano il DNA bersaglio, l’enzima CRISPR e le sonde fluorescenti in uno spazio più piccolo di un capello umano, aumentando drasticamente le possibilità di interazione.
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