UTILITITA’ DELLA TECNOLOGIA MICROARRAY NELLA DIAGNOSI DI INFEZIONI
VIRALI DELL’APPARATO RESPIRATORIO
Tesi di Laurea Magistrale in Biologia Applicata alla Biomedicina
Candidato: Dei Alessandro
Relatore: Prof. Luca Ceccherini-Nelli Correlatore: Dott.ssa Barbara Matteoli
Le infezioni dell’apparato respiratorio (RTI) presentano significativa morbilità e mortalità sia nei paesi industrializzati che in via di sviluppo, soprattutto in età pediatrica e senile. La World Health Organization (WHO) ha stimato che le RTI sono causa di oltre 4 milioni di morti all’anno, sebbene nei paesi
industrializzati vi sia ampia disponibilità di strutture sanitarie, di personale qualificato e farmaci adeguati. Gli agenti eziologici delle RTI possono essere: batteri, funghi, protozoi, ma in più della metà dei casi sono di origine virale. I virus più frequentemente associati alle infezioni del tratto respiratorio sono: Adenovirus (ADV), Bocavirus (BOV), Coronavirus (CoV), Enterovirus (ENTV), virus influenzali (INFLU A, B, C),
Metapneumovirus (MetV), Parainfluenzavirus (PIV 1, 2, 3, 4A e B), Rinovirus (RV), Virus Respiratorio Sinciziale (RSV), che appartengono a famiglie tassonomicamente distinte, ma spesso presentano una sintomatologia sovrapposta; inoltre, specialmente nei bambini i cui sistemi immunitari sono ancora in via di sviluppo, è molto comune osservare co-infezioni. I metodi diagnostici tradizionali per la diagnosi delle RTI sono poco sensibili o poco specifici, o richiedono tempi lunghi o competenze tecniche altamente specifiche; è quindi necessario l’utilizzo di metodi diagnostici che permettano una identificazione multipla e veloce dei possibili agenti eziologici presenti nei campioni prelevati da pazienti affetti da sindromi respiratorie. Da alcuni anni per la diagnosi delle RTI ad eziologia virale sono state impiegate tecniche di biologia molecolare basate sulla reazione polimerasica a catena (PCR), che però tutt’oggi risultano dispendiose e riescono a rilevare uno o pochi patogeni contemporaneamente. In questo studio è stata valutata l’applicazione della tecnologia microarray per la diagnosi delle infezioni respiratorie virali. Questo sistema consente di rilevare e caratterizzare, con un unico test, la presenza di 19 virus tra quelli che sono causa più frequente di RTI ad eziologia virale (Virus Influenza A/B/C ed i sottotipi A-H1N1 2009 ed H3N2; Virus Parainfluenzali 1,2,3,4A,4B; Virus Respiratorio Sinciziale A e B; Rinovirus; Metapneumovirus A e B; Enterovirus; Adenovirus; Coronavirus; Bocavirus) con elevata sensibilità, specificità e rapidità. Nello studio sono stati analizzati 70 campioni respiratori (tamponi nasali n.33, tamponi faringei n.30, bronco lavaggi n.3, espettorati n.2, gargarizzato n.1, lavaggio orale n.1) prelevati da pazienti con sindromi respiratorie pervenuti al laboratorio di Virologia Universitaria dell’azienda ospedaliera Pisana – Dipartimento di Ricerca Traslazionale, delle Nuove Tecnologie in Medicina e Chirurgia, tra maggio 2013 e marzo 2014, per i quali i clinici avevano richiesto la ricerca di uno o pochi agenti virali respiratori mediante le tecnologie diagnostiche di uso
routinario (ricerca antigenica, isolamento virale, Real Time PCR singola). Dei 70 campioni, 21 (30%) sono risultati negativi, mentre 49 (70%) sono risultati positivi all’infezione virale secondo il test diagnostico richiesto e sono state rilevate solo 3 co-infezioni doppie (4%), ma nessuna co-infezione multipla. Con la metodica CLART PneumoVir: 28 (40%) campioni sono risultati negativi, 42 (60%) positivi per almeno un’infezione virale, di cui 7 a due virus ed 1 a tre virus. L’analisi statistica ha rilevato una concordanza del 76% tra i risultati ottenuti con i 2 diversi iter diagnostici. In particolare, è stata evidenziata la capacità del CLART PneumoVir di rilevare eventuali co-infezioni presenti nel campione. I risultati indicano che la metodica CLART PneumoVir, si dimostra notevolmente efficace nella ricerca di virus respiratori nei campioni analizzati con elevata sensibilità, specificità e rapidità. L’utilizzo della metodica CLART permette una diagnosi rapida, sensibile e specifica contenendo anche i costi permettendo di ridurre i tempi di refertazione, ospedalizzazione e trattamento farmacologico.
