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La rabbia canina è la principale causa della rabbia umana, globalmente responsabile di circa 59.000 morti umane all'anno, quasi tutte nei paesi a basso e medio reddito (LMIC) in Asia e Africa1. Il principale agente eziologico è un virus della rabbia classica associato ai canini neurotropici (RABV, famiglia Rhabdoviridae, genere Lyssavirus, specie Rabies lyssavirus). Tuttavia, altri lissavirus legati alla rabbia, per lo più circolanti nelle specie di pipistrelli, causano anche la malattia2,3. Nelle regioni colpite, la sorveglianza e il controllo delle malattie sono spesso ostacolati da un impegno politico di basso livello probabilmente a causa della mancanza di dati affidabili4,5,6. Uno dei motivi della sottosegnalazione delle malattie è l'assenza di diagnosi di laboratorio, dovuta in parte al limitato accesso ai laboratori attrezzati e al personale addestrato, nonché alle difficoltà di spedizione degli esemplari. La diagnosi di laboratorio è necessaria per confermare i casi di rabbia e consente inoltre la caratterizzazione genetica dei ceppi coinvolti, fornendo informazioni sulla trasmissione del virus a livello regionale4,5,7.
Gli attuali standard dell'oro per la diagnosi della rabbia postmortem, approvati sia dall'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) che dall'Organizzazione Mondiale per la Salute Animale (OIE), sono il test anticorpo fluorescente diretto (DFAT), il test di immunoistochimica rapida diretta (DRIT) e metodi molecolari (ad esempio, la reazione della catena di polimerasi di trascrizione inversa (RT-PCR))4,8. Tuttavia, una corretta applicazione nei LMIC rimane limitata a causa di strutture di laboratorio inadeguate con alimentazione incoerente, trasporto di campioni non raffreddati e mancanza di un sistema di gestione della qualità. Poiché la diagnosi di rabbia animale viene in genere condotta solo presso i laboratori veterinari centrali dei LMIC, i dati di sorveglianza esistenti riflettono principalmente la situazione della rabbia nelle aree urbane.
Le alternative diagnostiche a bassa tecnologia sviluppate di recente offrono l'opportunità di stabilire la diagnosi della rabbia in aree remote e laboratori di rabbia decentralizzati4,8,9. Il test diagnostico immunocromatico rapido (RIDT) è un test di flusso laterale basato sull'immunocromatografia che utilizza anticorpi rivelatori coniugati in oro ed è uno strumento diagnostico della rabbia molto promettente10,11,12,13. Il principio è semplice: dopo la diluizione, il materiale cerebrale viene miscelato nel buffer fornito e alcune gocce vengono applicate sulla striscia di prova dove gli anticorpi monoclonali coniugati in oro si legano specificamente agli antigeni della rabbia, principalmente alle nucleoproteine (Figura 1). I complessi antigene-anticorpo vengono quindi sottoposti a migrazione del flusso laterale, legandosi alla linea di prova (linea T) agli anticorpi fissi contro gli antigeni della rabbia, con conseguente linea viola chiaramente visibile. Gli anticorpi coniugati in oro rimanenti non legati agli antigeni della rabbia continuano a migrare e a fissarsi alla membrana attraverso anticorpi di puntamento aggiuntivi, dando luogo a una linea di controllo viola chiaramente visibile (linea C).
Il metodo a basso costo in un solo passaggio è rapido, estremamente facile e non richiede attrezzature costose o condizioni di stoccaggio speciali. Con la modifica del protocollo del produttore per eliminare la fase di diluizione, quasi tutte le attrezzature e i reagenti necessari per eseguire il test sono inclusi nel kit14. Il risultato viene letto dopo 5-10 minuti senza un microscopio. Questo è un grande vantaggio rispetto al test DFAT, che richiede un microscopio a fluorescenza e un coniugato di immunofluorescenza, insieme al trasporto refrigerato e all'immagazzinamento dei campioni. Anche il test DRIT, che può essere eseguito al microscopio luminoso, richiede una catena del freddo continua per memorizzare gli anticorpi anti-rabbia, che non sono ancora disponibili in commercio. Rispetto al DRIT, il RIDT non richiede sostanze chimiche tossiche, un particolare vantaggio nei paesi in cui lo smaltimento dei rifiuti è scarsamente regolamentato. Il test rapido è meno dispendioso in termini di tempo con un'interpretazione molto più semplice rispetto ai test gold standard DFAT e DRIT. Ciò consente test in loco da parte di personale con competenze tecniche limitate.
Sulla base di queste proprietà di test, diventa fattibile una diagnosi tempestiva di animali sospetti in aree remote, facilitando l'implementazione della profilassi post-esposizione (PEP) per le persone esposte il più presto possibile. Inoltre, il trasporto a distanza di campioni di rabbia non è necessario, con conseguente migliore qualità del campione al momento del test. Tuttavia, i risultati ottenuti con i test RIDT devono attualmente essere confermati utilizzando un test diagnostico di riferimento, ad esempio DFAT o DRIT.
Sono state valutate le tecniche RIDT per il rilevamento di RABV e altri lyssavirus. Uno dei primi studi è stato condotto da ricercatori coreani nel 200710. Rispetto al metodo DFAT, in 51 campioni di animali e 4 isolati RABV, il RIDT ha mostrato una sensibilità e una specificità del 91,7% e 100%, rispettivamente. Questi risultati sono stati successivamente confermati con 110 campioni di cervelli animali provenienti dalla Corea, con sensibilità e specificità, rispetto al DFAT, del 95% e del 98,9%, rispettivamente15. Più recentemente, altri studi hanno valutato le prestazioni di questo RIDT utilizzando isolati di virus e/o campioni di cervelli infetti da vari animali con diverse origini geografiche. Un pannello di 21 campioni, tra cui RABV africano e altri lyssavirus africani (virus Duvenhage (DUVV), Virus bat Di Lagos (LBV) e virus Mokola (MOKV)), sono stati rilevati con successo, con sensibilità del 100% rispetto al DFAT16. Sensibilità elevata simile (96,5%) e specificità (100%) valori sono stati ottenuti da un pannello di 115 campioni di cervello da Etiopia17. Un altro studio ha valutato gli isolati europei del RABV, altri due lissavirus europei (il bat lyssavirus europeo tipo 1 (EBLV-1) e il tipo 2 (EBLV-2)) e il bat lissavirus australiano (ABLV)18. Sulla base dell'analisi di 172 campioni di cervelli animali, il kit RIDT aveva una sensibilità all'88,3% e al 100% di specificità rispetto al DFAT, e i tre lissavirus correlati alla rabbia sono stati rilevati con successo. In questo studio, alcuni dei falsi risultati negativi provenivano da campioni di cervello conservati nel tampone di glicerolo, suggerendo che la rimozione impropria del glicerolo ha influenzato il flusso capillare o il legame degli anticorpi. Una recente analisi di 43 campioni clinici da pipistrelli australiani ha confermato i risultati dei test precedenti, con completa concordanza a DFAT19. Due studi sono stati condotti in India utilizzando il RIDT su un numero limitato di campioni clinici (11 e 34 campioni). Rispetto a DFAT, la sensibilità è stata tra l'85,7% e il 91,7% e la specificità del 100%20,,21. Un'altra valutazione di questo kit utilizzando 80 campioni di cervelli animali provenienti da Africa, Europa e Medio Oriente ha ottenuto una concordanza completa con DFAT per specificità (100%) ma una sensibilità più alta (96,9%) rispetto agli studi precedenti22. In un recente confronto inter-laboratorio di questo RIDT eseguito in 22 diversi laboratori utilizzando un pannello di 10 campioni, la concordanza complessiva era 99.5%23.
Solo un recente studio multicentrico ha mostrato prestazioni complessive RIDT insoddisfacenti24. Sono stati testati campioni di tre diversi set di dati e sono stati forniti valori di sensibilità e specificità delle variabili rispetto a DFAT. Ad esempio, la sensibilità e la specificità ottenute con il primo pannello (n. 51) e il secondo pannello (n.31) di campioni di animali infetti sperimentali, tutti testati in laboratorio A, hanno dato una sensibilità rispettivamente del 16% e del 43%, mentre la specificità era del 100% per entrambi. Al contrario, i risultati del terzo pannello (n.30) di campioni clinici sul campo analizzati dal laboratorio B hanno fornito una concordanza completa con i risultati di DFAT, che è stata ulteriormente completamente confermata dal laboratorio A (85% di sensibilità e specificità al 100%). La variazione batch-to-batch è stata suggerita come possibile spiegazione per la sensibilità fluttuante relativamente bassa con RIDT24.
Allo stesso tempo, un altro studio ha eseguito un processo di convalida simile del RIDT sopra descritto, con una modifica del protocollo consigliato dal produttore14. La fase di pre-diluizione (1:10) in PBS è stata omessa durante la preparazione del materiale cerebrale. Sulla base di questo protocollo più semplice modificato, gli autori hanno ottenuto sensibilità e specificità rispettivamente del 95,3% e del 93,3% rispetto al DFAT testando, in condizioni di laboratorio, un set di dati di 73 campioni di cervelli animali, naturalmente o sperimentalmente infettati da vari ceppi RABV. Lo studio ha presentato la prima valutazione di questo RIDT in un ambiente di campo (Chad, Africa). In 48 campioni clinici di cervello, sensibilità e specificità erano 94.4% e 100%, rispettivamente. Le discrepanze tra DFAT e RIDT erano dovute a risultati falsi positivi con DFAT, determinato dopo la conferma con RT-PCR. Quando questi risultati sono stati eliminati, c'era completa concordanza, e ha dimostrato che il RIDT era più affidabile che DFAT in questi condizioni di campo14. Non è stata osservata alcuna variazione batch-batch utilizzando il protocollo modificato. Quando il protocollo modificato è stato applicato a un piccolo numero di campioni divergenti DFAT/ RIDT (n.8) nello studio di Eggerbauer et al.24, tutti sono stati trovati concordant (100% sensibilità).
Un altro grande vantaggio del RIDT è l'uso secondario per rilevare l'RNA virale fissato sulla striscia utilizzando tecniche molecolari (come RT-PCR) e la successiva genotipizzazione14,24. Dopo una fase di estrazione, Léchenne et al.14 ha dimostrato l'RNA virale fissato sulla membrana del dispositivo Anigen usando RT-PCR con sensibilità dell'86,3% in un pannello di 51 campioni (compresi 18 campioni testati e spediti dal Ciad a temperatura ambiente). La genotipizzazione successiva è stata possibile nel 93% dei 14 campioni testati. È stato utilizzato il sequenziamento di amplificatori PCR di almeno 500 nucleotidi di lunghezza. Oltre agli isolati di RABV, il test ha rilevato altre quattro specie di lyssavirus, DUVV, EBLV-1, EBLV-2 e Bokeloh bat lyssavirus (BBLV), durante un test inter laboratorio internazionale completamente concordante14. La sensibilità del rilevamento dell'RNA virale era ancora più elevata (100%) nello studio di Eggerbauer et al., sulla base di esame di campioni di laboratorio24. Quest'ultimo studio ha anche dimostrato che il buffer utilizzato nel kit RIDT inattivato virus. In questo modo, i dispositivi possono essere spediti facilmente, a temperatura ambiente senza specifiche precauzioni di biosicurezza per fare riferimento ai laboratori, per la conferma molecolare e la genotipizzazione.
In base alle valutazioni precedenti, gli strumenti RIDT offrono numerosi vantaggi per l'utilizzo nelle impostazioni dei campi, soprattutto quando le tecniche di diagnostica di riferimento non sono disponibili. Tuttavia, questo test ha anche alcune limitazioni, in particolare, bassa sensibilità del rilevamento dell'antigene14,24. Il test è applicabile a campioni contenenti elevate quantità di antigeni virali, come campioni cerebrali. Tuttavia, non è appropriato per altri campioni come la saliva o altri fluidi corporei. Un altro inconveniente è il costo del dispositivo (circa 5-10 euro in Europa), che è meno costoso rispetto al costo di esecuzione DFAT, RT-PCR o DRIT, ma che rimane ancora elevato per i LMIC. Tuttavia, lo sviluppo futuro e la convalida di RID simili da altre aziende potrebbero portare a una diminuzione dei prezzi. Uno studio ha segnalato variazioni batch-to-batch. Anche se non segnalati da altri, durante il test di un nuovo batch devono comunque essere eseguiti controlli di qualità rigorosi, come per qualsiasi reagente utilizzato in un ambiente di gestione della qualità. L'utilizzo del protocollo modificato non è stato modificato quando si utilizzano batch diversi14. Tutti tranne uno studio hanno dimostrato che la sensibilità del RDIT era elevata rispetto al DFAT (circa il 90%-95%). Poiché la rabbia è sempre fatale, si consiglia comunque di confermare eventuali risultati negativi con RDIT utilizzando un test diagnostico di riferimento come DFAT, DRIT o RT-PCR14.
In questo manoscritto, presentiamo un protocollo completo per la diagnosi postmortem sul campo della rabbia animale basato su un esempio di RIDT commercializzato, dalla raccolta di campioni cerebrali all'applicazione di un protocollo modificato rispetto alle raccomandazioni del produttore (che sono state precedentemente convalidate14)e successive analisi molecolari. Questo protocollo è stato applicato e convalidato molte volte in condizioni di campo in Africa occidentale e centrale, dove il RIDT è stato utilizzato regolarmente per la diagnosi di rabbia insieme al test DFAT. Dimostriamo inoltre una seconda applicazione per il dispositivo, in ambienti di laboratorio, per l'estrazione e il rilevamento utilizzando RT-PCR di RNA virale fissato sul dispositivo.