Basta Misteri! Il tNGS Svela i Nemici Nascosti nelle Infezioni Respiratorie dei Bambini

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di un argomento che, purtroppo, tocca da vicino molti genitori e i loro piccoli: le infezioni respiratorie acute (ARI). Sappiamo bene quanto possano essere fastidiose e, a volte, preoccupanti, soprattutto quando colpiscono neonati e bambini piccoli, portando con sé un carico non indifferente di visite mediche e notti insonni. Il problema è che capire esattamente quale “cattivo” stia causando il problema – se un virus, un batterio, o magari entrambi – non è sempre una passeggiata.

I Limiti della Diagnosi Tradizionale: Un Puzzle Spesso Incompleto

Pensateci un attimo: i metodi tradizionali per scovare questi microrganismi, come le colture, possono richiedere un sacco di tempo. E se il batterio è di quelli “timidi” che non amano crescere in laboratorio? O se si tratta di un virus, che spesso sfugge alle colture cellulari, a meno di non imbarcarsi in procedure lunghe e complesse? Anche i test antigene-anticorpo hanno i loro nei, come tempi di attesa per la produzione degli anticorpi e una precisione non sempre al top. Certo, ci sono tecniche molecolari come la PCR multiplex, che in un paio d’ore possono dirci se ci sono alcuni patogeni specifici, ma hanno un limite: non possono identificare una vasta gamma di “intrusi” né darci dettagli sul loro “identikit” genetico.

La Rivoluzione tNGS: Un Detective Molecolare al Nostro Servizio

Ed è qui che entra in gioco una tecnologia che, lasciatemelo dire, ha del rivoluzionario: il sequenziamento mirato di nuova generazione (tNGS). Immaginatelo come un investigatore super high-tech capace di analizzare il DNA e l’RNA dei campioni biologici per scovare un’ampia gamma di patogeni, il tutto in tempi relativamente brevi e con costi più contenuti rispetto ad altre tecniche di sequenziamento massivo come il mNGS (metagenomic NGS). Il mNGS, sebbene potentissimo perché analizza tutto il materiale genetico presente, ha degli svantaggi: può essere “distratto” dalla grande quantità di acido nucleico dell’ospite (cioè del bambino), costa di più e l’interpretazione dei dati non è ancora standardizzata.

Il tNGS, invece, è più “furbo”: combina la potenza della PCR (per amplificare specifici segnali dei patogeni) con quella del sequenziamento di nuova generazione. È come avere una lente d’ingrandimento potentissima che si concentra solo sui sospettati più probabili, rendendo l’indagine più efficiente ed economica. Studi precedenti hanno già mostrato che il tNGS se la cava egregiamente, quasi quanto il mNGS, nell’identificare patogeni respiratori da campioni come il liquido di lavaggio broncoalveolare (BALF), ma costando decisamente meno. E copre comunque oltre il 95% delle infezioni respiratorie!

Il Nostro Studio: tNGS da Tamponi Orofaringei nei Bambini

Nel nostro recente studio, pubblicato su Springer, ci siamo chiesti: e se usassimo il tNGS su campioni più facili da raccogliere, come i tamponi orofaringei, per diagnosticare le ARI nei bambini? Finora, la maggior parte delle ricerche sul tNGS si era concentrata su campioni come il BALF o l’espettorato, ma per i più piccoli, un semplice tampone in gola è molto meno invasivo.

Così, abbiamo analizzato retrospettivamente i dati clinici di 336 piccoli pazienti con ARI confermata, ricoverati tra luglio e dicembre 2022 presso il Binyang Women and Children’s Hospital in Cina. Abbiamo usato un test tNGS che puntava a ben 95 diversi patogeni (tra batteri, virus, micoplasmi e clamidie). Per 94 di questi bambini, avevamo anche i risultati della coltura dell’espettorato, permettendoci un confronto diretto.

Risultati Sorprendenti: Il tNGS Vede (Quasi) Tutto!

E i risultati? Beh, tenetevi forte: il tNGS ha rilevato almeno un potenziale patogeno nel 100% dei campioni analizzati! Una percentuale pazzesca. In totale, abbiamo identificato 38 diversi “sospettati”, tra cui 15 specie batteriche, 10 virus e 13 sottotipi virali.

Tra i batteri più “gettonati” c’erano:

• Streptococcus pneumoniae (presente nel 36,0% dei casi)
• Stenotrophomonas maltophilia (30,4%)
• Streptococcus intermedius (29,5%)
• Moraxella catarrhalis (27,1%)
• Haemophilus influenzae (20,2%)

Sul fronte virale, i più comuni erano:

• Adenovirus umano (HAdV) (31,3%)
• Rinovirus umano (RV) (26,5%)
• Virus parainfluenzale umano (HPIV) (25,0%)
• Citomegalovirus (CMV) (19,0%)
• Bocavirus umano (HBoV) (11,0%)

Un dato importantissimo è emerso dal confronto con la coltura dell’espettorato: su quei 94 pazienti testati con entrambi i metodi, il tNGS ha avuto un tasso di rilevamento del 100%, mentre la coltura si è fermata al 53,2%. Una differenza abissale! E nei 50 casi in cui entrambi i test erano positivi, l’80% mostrava una concordanza totale o parziale. Questo ci dice che molti patogeni, con i metodi tradizionali, semplicemente non vengono visti.

Un Mondo di Differenze: Patogeni e Fasce d’Età

Un’altra scoperta affascinante è stata l’eterogeneità dei patogeni a seconda dell’età dei bambini.
Ad esempio, tra i neonati e i bimbi fino a 3 anni (infants and toddlers), il virus parainfluenzale (HPIV) era il più comune, seguito da rinovirus (RV) e adenovirus (HAdV).
Nei bambini in età prescolare (4-6 anni), l’adenovirus (HAdV) prendeva il comando.
Nei bambini in età scolare (7-11 anni), era il virus di Epstein-Barr (EBV) a farsi vedere più spesso, un virus che può causare la mononucleosi ma che può anche essere presente in forma latente.

Anche per i batteri, abbiamo notato schemi diversi: lo Streptococcus pneumoniae era dominante nei più piccoli, mentre lo Streptococcus anginosus emergeva di più nei bambini in età scolare. È interessante notare che alcuni batteri come S. maltophilia o S. intermedius sono spesso considerati opportunisti, cioè che causano problemi soprattutto in chi ha difese immunitarie più deboli. Altri, come H. influenzae e M. catarrhalis, sono più noti per il loro ruolo nelle ARI dei bambini. È fondamentale capire che la sola presenza di un batterio non significa automaticamente infezione; a volte si tratta di semplice colonizzazione. Tuttavia, il tNGS ci fornisce un quadro molto più completo.

Abbiamo anche potuto “zoomare” sui sottotipi virali. Ad esempio, per l’Adenovirus, il tipo HAdV-B3 era il più diffuso. Per il Rinovirus, RV-C era predominante. Queste informazioni sono preziose per monitorare la circolazione dei ceppi e capire meglio la loro patogenicità o resistenza ai farmaci. Curiosamente, non abbiamo rilevato il virus dell’influenza, probabilmente a causa delle misure di controllo molto strette per il COVID-19 durante il periodo dello studio (mascherine, distanziamento), che hanno ridotto la trasmissione dell’influenza.

Implicazioni Cliniche e Vantaggi del tNGS

Ma a cosa serve tutto questo nella pratica? Beh, identificare rapidamente e con precisione il colpevole permette di scegliere la terapia più mirata. Nel nostro studio, per 33 pazienti (il 9,8%) il trattamento è stato modificato proprio sulla base dei risultati del tNGS. Per gli altri, i farmaci empirici già somministrati si sono rivelati efficaci contro i patogeni rilevati.
Il tempo medio per avere i risultati del tNGS è stato di circa 16,9 ore, un tempo decisamente buono. E i costi? Un singolo test tNGS varia dai 400 agli 800 RMB (circa 50-100 euro), con una riduzione significativa, parliamo del 75-90%, rispetto a un test mNGS.

Certo, il tNGS non è la panacea per tutti i mali e ha le sue sfide. Ad esempio, distingue la semplice colonizzazione dall’infezione attiva può essere complicato, e servono standard quantitativi più chiari. Inoltre, l’uso di antibiotici prima del prelievo potrebbe influenzare i risultati. E, come ogni studio, anche il nostro ha delle limitazioni, come l’assenza di un gruppo di controllo sano e la dimensione del campione che, sebbene significativa, potrebbe essere ampliata in futuro.

Guardando al Futuro: Il tNGS Come Alleato Prezioso

Nonostante queste considerazioni, il nostro studio è il primo, a quanto ne sappiamo, a utilizzare tamponi orofaringei per il tNGS nella diagnosi e nel trattamento delle ARI pediatriche. E i risultati sono davvero incoraggianti!
Il tNGS si è dimostrato uno strumento con un’elevata sensibilità nel rilevare i patogeni delle ARI, capace di fornire indicazioni precise per il trattamento e con un grande potenziale per il monitoraggio rapido e affidabile dell’emergenza e della diffusione dei patogeni respiratori.

Pensate a quanto potrebbe essere utile per la sorveglianza epidemiologica, per capire quali virus e batteri circolano in una determinata stagione o area geografica, e per adattare di conseguenza le strategie di prevenzione e cura.
Certo, la ricerca non si ferma qui. Serviranno studi più ampi, magari prospettici, per confermare e approfondire queste scoperte. Ma una cosa è chiara: il tNGS ha tutte le carte in regola per diventare un alleato sempre più prezioso nella lotta contro le infezioni respiratorie dei nostri bambini. E questo, per noi che ci occupiamo di scienza e salute, è un motivo di grande entusiasmo!

Fonte: Springer