Virus respiratori emergenti e in evoluzione: La progettazione dei test è importante

I virus influenzali e SARS-CoV-2 rappresentano una sfida continua per la salute pubblica, soprattutto perché si evolvono rapidamente e spesso. Per aiutare i medici a limitare la diffusione di questi virus, la tecnologia diagnostica deve tenere conto dell’evoluzione genetica. Tuttavia, i test differiscono nella loro capacità di rilevare nuove varianti. Esaminiamo i dati epidemiologici recenti ed esploriamo le sfide e le soluzioni diagnostiche.  

Diffusione di malattie respiratorie stagionali

I dati dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) mostrano che i casi di COVID-19 hanno raggiunto il picco quando sono comparse nuove varianti, in particolare la variante Omicron, che ha causato picchi all’inizio del 2022 e all’inizio del 2023. Dalla metà del 2023 al 2024, i casi settimanali di COVID-19 sono diminuiti, ma l’OMS riceve ancora segnalazioni di centinaia di migliaia di casi ogni settimana.¹

Negli Stati Uniti, i ricoveri ospedalieri per COVID-19 hanno seguito queste tendenze globali, secondo i dati dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC). I picchi principali si sono verificati all'inizio del 2021 e all'inizio del 2022. Ma i numeri sono diminuiti nel 2023 e all’inizio del 2024, grazie alle vaccinazioni e ad altre misure sanitarie.²

Durante la stagione 2023/2024 in Europa, l’influenza era il virus respiratorio più comune, seguito dal virus respiratorio sinciziale (RSV) e da SARS-CoV-2. I casi di influenza hanno raggiunto il picco alla fine del 2023, con l’influenza A (H3) e l’influenza A (H1N1)pdm09 come tipi principali.³ Questa tendenza si è verificata anche a livello globale, dove i sottotipi dell’influenza A sono stati i più rilevati.⁴

Negli Stati Uniti, la stagione influenzale 2023/2024 è stata moderata e la maggior parte dei test influenzali positivi ha rilevato l’influenza A (H3).⁵ L’Australia ha avuto tendenze simili, con un’elevata attività influenzale all’inizio del 2020, a metà del 2022, all’inizio del 2023 e all’inizio del 2024. L’influenza A (H3) e l’influenza A (H1N1)pdm09 erano le più comuni.⁶

La deriva genetica virale e il suo impatto sui test

Studi recenti sul Journal of Clinical Microbiology e sul Journal of Pathology, Microbiology and Immunology hanno dimostrato che nuovi ceppi di influenza A con mutazioni del gene matrice possono portare a risultati falsi negativi in test che si basano su un singolo gene bersaglio. Ad esempio, uno studio di Landry e Owen (2022) ha scoperto che un ceppo H1N1 dell’influenza A è sfuggito al rilevamento mediante test mirati solo al gene matrice.⁹ Ciò mostra la necessità di molteplici geni bersaglio nei test molecolari.

Evoluzione genetica di SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 si è evoluto rapidamente, specialmente con la variante Omicron e i suoi sottotipi, sfidando l’accuratezza diagnostica. I dati del CDC mostrano cambiamenti genetici significativi rispetto al ceppo originale.¹² Questa deriva può influire sulla sensibilità dei test diagnostici, richiedendo aggiornamenti continui e la convalida dei test.

Analisi della tecnologia diagnostica

In uno studio di Jorgensen et al.,¹⁰ alcuni test disponibili in commercio hanno mostrato risultati falsi negativi a causa di variazioni nella sequenza del gene matrice H3N2 dell’influenza A. Lo studio ha evidenziato che nuovi ceppi virali circolanti possono causare un calo delle prestazioni dei test quando i test non sono progettati per essere robusti contro le mutazioni.¹⁰

I test diagnostici di Cepheid gestiscono bene la deriva genetica virale perché utilizzano primer e sonde che mirano a più geni influenzali, compresi i geni matrice bersaglio provenienti da ceppi di influenza A umana e aviaria. Questa ridondanza dei bersagli ha consentito al test multiplex Cepheid per influenza A, influenza B, RSV e SARS-CoV-2 di resistere alle mutazioni segnalate da Jorgensen, senza produrre falsi negativi nello studio comparativo.¹⁰

Questa strategia di progettazione di test multi-bersaglio fornisce un’ampia copertura dei ceppi e riduce l’impatto delle mutazioni genetiche. Questi attributi sono essenziali per la preparazione alle pandemie future. Una progettazione di test multi-bersaglio può consentire un rilevamento accurato di vari sottotipi virali. Dati recenti provenienti da analisi in silico che hanno usato le sequenze della Global Initiative on Sharing All Influenza Data (GSAID) mostrano che i test Cepheid hanno mantenuto una somiglianza di sequenza superiore al 96% con tutti i ceppi di influenza A umana e aviaria testati, per una copertura efficace delle recenti derive genetiche.¹¹

Importanza dei test rapidi

Uno studio pubblicato sul Journal of Clinical Virology nel 2018 da Pedersen et al. ha dimostrato i benefici dei test rapidi per influenza e VRS. I test al point-of-care (POCT) per questi virus possono ridurre il tempo necessario per ottenere i risultati da 5,2 ore con esami di laboratorio a soli 20 minuti. Tale svolta rapida è fondamentale. Senza i POCT, il 70% dei/delle pazienti positivi/e ai virus ha finito per condividere stanze con pazienti negativi/e ai virus e il 27% dei/delle pazienti positivi/e ai virus ha ricevuto antibiotici non necessari.⁷ I test rapidi contribuiscono a garantire che i/le pazienti ricevano rapidamente il trattamento giusto, riducendo la diffusione delle infezioni.

Modifica delle prestazioni dei test antigenici rapidi SARS-CoV-2

Studi del Journal of Clinical Microbiology hanno esaminato la sensibilità dei test antigenici rapidi contro le varianti SARS-CoV-2, tra cui Omicron e Delta. Questi studi hanno scoperto che, sebbene alcuni test antigenici rapidi rimangano efficaci, altri presentano una sensibilità ridotta.¹⁴

Valore dei test multiplex

RSV, influenza e SARS-CoV-2 circolano insieme e presentano molti segni e sintomi simili, rendendo i test multiplex essenziali. Questi test possono rilevare più virus contemporaneamente, per consentire diagnosi rapide e definitive. Questi test aiutano anche i medici a raggruppare i pazienti ricoverati in modo appropriato e a prescrivere i giusti trattamenti antivirali.

Sorveglianza di SARS-CoV-2 con Cepheid

L’approccio di Cepheid ai test per SARS-CoV-2 ha come bersaglio molteplici geni, tra cui i geni RdRP, E e N2. Questa strategia garantisce un’elevata inclusività tra le varianti virali, con analisi in silico che non producono risultati falsi negativi per varianti nuove o circolanti.¹³

Progettazione di test di qualità in cui i pazienti ricevono assistenza

La piattaforma GeneXpert® di Cepheid offre test PCR on-demand nei laboratori ospedalieri e nei contesti vicino al/alla paziente con prestazioni pari a quelle dei sistemi di laboratorio basati su lotti ovunque venga eseguito il test. Ciò consente una diagnosi tempestiva e accurata di virus respiratori, tra cui influenza A, influenza B, RSV e SARS-CoV-2.^{15, 16, 17}

Una progettazione dei test che si concentra su più bersagli genetici e sull’ampia copertura dei ceppi riduce l’impatto della deriva genetica e aumenta l’accuratezza. Man mano che i virus respiratori continuano a evolversi, la qualità della progettazione dei test molecolari probabilmente continuerà a emergere come fattore trainante del processo decisionale clinico e dell’impatto sui/sulle pazienti.