Un laboratorio tascabile per studiare i virus in tempo reale

SCOPERTE – Durante un’epidemia la tempestività delle analisi è fondamentale. Identificare velocemente la sequenza virale in campioni di pazienti diversi significa infatti caratterizzare il virus, seguirne l’evoluzione e la diffusione geografica. Uno studio condotto lo scorso Aprile in Guinea, e pubblicato su Nature, ha descritto l’applicazione di un dispositivo che ha permesso di identificare la sequenza genomica del virus Ebola in meno di 24 ore. Il progetto è stato coordinato dai ricercatori dell‘Institute of Microbiology and Infection dell’Università di Birmingham, in Inghilterra.

Fino ad ora la prassi per studiare la sequenza del virus consisteva nell’inviare i campioni, prelevati dai pazienti in Africa, ai laboratori in Europa e negli Stati Uniti, dove i sequenziamenti venivano svolti attraverso metodologie standard. Tutto questo richiedeva settimane o mesi e aveva causato, come evidenziato in un editoriale pubblicato su Nature, una differenza enorme tra il numero di casi registrati e il numero di sequenze genomiche a disposizione.

Come spiega sul suo sito Nicholas Loman, uno degli autori del paper, è stato sulla base di questa evidenza che i ricercatori hanno pensato a una strategia per realizzare il sequenziamento in situ. Un dispositivo per ottenere questo risultato esisteva già. Il MinION, sviluppato e prodotto dalla Oxford Nanopore Technologies, è uno strumento portatile che utilizza appunto la tecnologia detta nanopore sequencing per analizzare il DNA. Il dispositivo, lungo appena pochi centimetri, è dotato di una porta USB che viene poi sfruttata per trasferire i dati.

Il MinION era stato utilizzato – anche dallo stesso Loman – per il sequenziamento del genoma di batteri, ma non era mai stato applicato durante un’epidemia virale. I ricercatori hanno quindi messo a punto per la prima volta un protocollo specifico. Il kit inviato in Africa comprendeva 3 MinION e 4 computer portatili, oltre a reagenti chimici e a piccola strumentazione da laboratorio, una dotazione ridotta che poteva essere trasferita tramite normale spedizione aerea. È stato quindi allestito un laboratorio in uno degli ospedali di Conakry in Guinea, dal quale i dati sulle sequenze genomiche venivano trasferiti all’Università di Birmingham per essere analizzati.

In questo modo sono stati sequenziati 142 campioni e l’analisi epidemiologica ha portato all’identificazione di due ceppi del virus: il primo, GN1, si è diffuso in Guinea ed era praticamente assente in Sierra Leone; il secondo, SL3, è stato individuato inizialmente in Sierra Leone, ma è stato poi identificato anche in Guinea, suggerendo una possibile contaminazione tra paesi vicini.

Secondo i ricercatori, la potenza dell’approccio utilizzato è data non solo nella tecnologia di sequenziamento in tempo reale e dai costi contenuti del dispositivo, ma anche dalla condivisione immediata dei dati. Tutti i risultati del sequenziamento, integrati con i risultati di altri gruppi di ricerca, sono infatti continuamente aggiornati e disponibili sul sito ebola.nextstrain.org.

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