Nuovo test per la diagnosi della malaria brevettato dal Politecnico di Milano
Un team del Politecnico di Milano, composto dal prof. Riccardo Bertacco, del Dipartimento di Fisica, e dai tre dottorandi Francesca Milesi, Marco Giacometti e Lorenzo Coppadoro, si trova in Camerun, dove sta sviluppando il progetto Tid Mekii.
L’oggetto di ricerca è un nuovo sistema di diagnosi della malaria, che i nostri ricercatori stanno sperimentando in loco. Tid Mekii, infatti, significa “malaria” in ewondo, la lingua bantu parlata in quella zona.
Ogni mattina in Africa, davanti ad ospedali e dispensari, si forma una coda di decine di persone in attesa di un esame del sangue per capire se la loro febbre è dovuta o meno alla malaria. La malaria è una malattia molto grave ed estremamente diffusa: la World Health Organization stima che si siano verificati 216 milioni di nuovi casi e 445.000 decessi solo nel 2016, per la maggior parte in Africa.
L’agente scatenante della malattia, chiamato plasmodio, infetta i globuli rossi dell’uomo, dove si riproduce distruggendo l’emoglobina e trasformandola in cristalli paramagnetici di emozoina, fino a raggiungere la condizioni di rottura della membrana e messa in circolo di nuovi parassiti.
I test diagnostici attualmente disponibili in un dispensario africano non consentono uno screening efficace della popolazione; di conseguenza ancora troppe persone perdono la vita per una malattia facilmente curabile.
TMek è un sistema compatto, progettato secondo l’approccio “lab-on-chip”, in cui operazioni complesse sono ingegnerizzate e miniaturizzate su un microchip a basso costo, “usa e getta”, connesso mediante USB a un modulo di lettura elettronico. Una goccia di sangue viene raccolta su un vetrino poi posto a contatto con il chip in silicio. I globuli rossi infetti e i cristalli di emozoina vengono attratti su concentratori magnetici realizzati nel chip, mentre i globuli sani sedimentano. La rilevazione di i-RBC e HC catturati avviene mediante misura della variazione di impedenza elettrica fra elettrodi posti in corrispondenza di ciascun concentratore.
Il metodo di approccio attualmente più sensibile per la rilevazione della malaria si basa sul riconoscimento genico dei vari ceppi del plasmodio mediante il metodo PCR, complesso e costoso, non applicabile in un dispensario africano. Lo standard attualmente utilizzato in Africa per la semplicità di utilizzo della strumentazione richiesta, consiste nel contare al microscopio ottico i globuli rossi infettati in una goccia di sangue. Sebbene abbia un livello di sensibilità adeguato, questo metodo necessita di personale molto esperto, comporta variabilità nell’interpretazione dei risultati e tempi di analisi lunghi. Recentemente, anche in Africa sono stati introdotti nuovi test rapidi basati sull’interazione anticorpo-antigene, ma la loro bassa sensibilità ne impedisce l’uso per la diagnosi precoce, e si evidenzia chiaramente il problema di un numero elevato di falsi positivi, dovuti ad una presenza latente dell’antigene nel corpo dei pazienti in zona endemica.
In questo contesto, l’innovativo test lab on chip TMek presenta i seguenti vantaggi: Livello di sensibilità comparabile con lo standard attualmente in uso; possibilità di identificare tutti i tipi di parassita malarico, essendo un test pan-plasmodico; possibilità di quantificare il numero di RBC malati monitorando così anche l’intensità e lo stadio della patologia;rapidità di esecuzione; costo inferiore a 10 euro; compatibilità con l’uso in area tropicale senza personale specializzato.
TMek nasce da un progetto di ricerca finanziato da Polisocial Awards, il programma di responsabilità sociale del Politecnico di Milano.
Il dispositivo è stato brevettato dal Politecnico di Milano con la modalità del “Brevetto sociale”. Il gruppo di ricerca ha dato avvio a uno startup etico con finalità sociali che, in collaborazione con le ONG operanti sul territorio africano, vuole portare a termine la validazione della tecnologia sul campo e arrivare alla fase di commercializzazione, eventualmente in partnership con altre aziende del settore biomedicale.
