La “firma” del Covid-19 nella saliva dei pazienti: una diagnosi rapida, sicura e per nulla invasiva, grazie a un’innovativa tecnica in ambito clinico, chiamata spettroscopia Raman. La traccia del virus identificabile anche dopo l’esito negativo del tampone molecolare, in grado di rivelare inoltre la gravità della patologia respiratoria intercorsa e il tempo trascorso dall’infezione, permettendo di orientare da subito il percorso terapeutico più appropriato.
Sono i risultati di un importante lavoro frutto della collaborazione fra clinici e ricercatori dell’IRCCS di Milano della Fondazione Don Gnocchi e dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca. Lo studio ideato e coordinato dal LABION -Laboratorio di Nanomedicina e Biofotonica Clinica della Fondazione, guidato da Marzia Bedoni, è stato pubblicato sulla rivista “Scientific Reports” (gruppo Nature, DOI: 10.1038/s41598-021-84565-3).

«Alla base della ricerca – spiegano Marzia Bedoni e Cristiano Carlomagno, ricercatore “Don Gnocchi”, primo autore dello studio - c’è un’esigenza che ormai fa parte del sentire comune: per limitare i contagi e arginare la diffusione della pandemia abbiamo tutti compreso l’importanza di individuare velocemente la presenza del virus nei pazienti. Il metodo di analisi sulla saliva basato sulla spettroscopia Raman, frutto del nostro lavoro, è in grado di dare un risultato altamente sensibile e specifico entro pochi minuti. Questa tecnica può essere effettuata con una minima preparazione del campione, dà risposte in tempi brevi, non richiede particolari condizioni per l'esecuzione della misura e si effettua senza l’utilizzo di reagenti a fronte invece di altri metodi di riscontro già in uso, che richiedono una lunga fase di preparativa e di analisi del campione».

Qui sopra e nella foto in alto a sinistra Marzia Bedoni e Cristiano Carlomagno (IRCCS "Don Gnocchi")

La saliva è prelevata grazie a un tampone masticato senza alcun disagio anche da parte di pazienti anziani o fragili, limitando tra l’altro ogni contatto fra soggetto potenzialmente infetto e operatore sanitario. Il campione è poi analizzato con lo spettroscopio Raman, strumento che utilizza la luce laser per studiare la composizione chimica di campioni complessi. L’analisi individua la presenza del virus, una “firma” che rimane anche dopo la negativizzazione del paziente. Inoltre, decifrando le informazioni raccolte, si può risalire alla gravità della patologia respiratoria intercorsa e al tempo trascorso dall’infezione.

L'analisi spettroscopica e modelli di intelligenza artificiale

I ricercatori del Labion “Don Gnocchi” sono impegnati da alcuni anni nell’analisi della saliva come biofluido facilmente accessibile e prelevabile in modo non invasivo per il paziente.
La collaborazione tra Fondazione Don Gnocchi e Università di Milano-Bicocca (gruppo di ricerca diretto dalla professoressa Vincenzina Messina) ha inoltre permesso di combinare l’analisi spettroscopica a complessi modelli matematici di classificazione di intelligenza artificiale basati su machine learning e deep learning, che hanno consentito di differenziare con elevata accuratezza i soggetti infetti.

L’esistenza in commercio di spettroscopi Raman portatili e la rapidità di tale procedura hanno risvolti estremamente significativi, non solo per la possibilità di diagnosi rapide di positività al Covid, ma anche nel monitoraggio dei pazienti fragili dopo la malattia. «L’ obiettivo - concludono i ricercatori - è ora quello di trasferire nel più breve tempo possibile il metodo definito a livello di laboratorio in procedure utilizzabili nei reparti, negli ambulatori o comunque in ambiti facilmente accessibili alla popolazione».