Coronavirus: il punto della situazione in India

L’India è, dopo la Cina, il secondo paese al mondo per popolazione con quasi 1,4 miliardi di abitanti e con essa l’India confina per oltre 4.000 chilometri.

Viene quindi spontaneo pensare a come la Covid-19 abbia impattato su questo paese molto popolato e in cui la maggior parte della popolazione vive in aree molto dense e affollate, ma soprattutto è uno dei meno attrezzati al mondo dal punto di vista sanitario.

Secondo la fonte governativa https://www.mohfw.gov.in/ la situazione aggiornata alle 8:00 di oggi è riportata nella figura 1. 

Dunque al momento l’India non sembra essere particolarmente colpita dal virus con numeri che sono un lontano ricordo per l’Italia e per molti altri Paesi europei, oltre che per gli Stati Uniti, ormai divenuti l’epicentro della pandemia.

E questo grazie ad un lockdown fra i più severi al mondo, secondo l’Università di Oxford, imposto, nonostante il primo caso fosse stato registrato alla fine di gennaio, dal Premier Narendra Modi il 24 marzo con queste parole «Mi scuso con la popolazione per l’inconveniente causato. Mi scuso in particolare con le fasce povere e finanziariamente più deboli. Alcune persone credono che seguendo le regole del blocco aiutino gli altri ma ciò non è corretto. Questo è un mito e non è corretto. Il blocco serve a proteggere te e i tuoi familiari», pronunciate durante il suo programma radiofonico mensile ‘Mann Ki Baat’.

A fronte di un andamento lento della diffusione del virus, il governo si trova comunque a misurarsi, da una parte, con la situazione specifica di un Paese in cui le condizioni igienico sanitarie sono piuttosto precarie, l’abitudine di lavarsi le mani e lo stesso accesso all’acqua poco radicata, il distanziamento sociale spesso impossibile, in particolare nelle aree più popolose, e con un sistema sanitario estremamente fragile con pochi laboratori governativi attrezzati per fare tamponi.

Su questi aspetti più specifici ne abbiamo parlato con un ricercatore indiano, il dott. Arvind Kumar Shukla, la cui attività di ricerca si svolge fra vari laboratori indiani (School of Biotechnology and Bioinformatics, D.Y. Patil University, Plot No.50, Sector- 15, C.B.D. Belapur, Navi Mumbai, 400614, Maharashtra e Inventra Medclin Biomedical Healthcare and Research Center, Katemanivli, Kalyan, Thane, 421306, Maharashtra) e, se non si fosse verificata la pandemia, coreani, la School of Biomedical Convergence Engineering, Pusan National University, Yangsan50612, Korea, dove era in procinto di recarsi.

Qui di seguito riporto il suo articolo originale con la relativa traduzione.

E’ interessante notare, innanzitutto, una discrasia fra i dati indicati dal sito governativo ad oggi e quelli indicati da Arvid anche in considerazione che l’articolo è stato scritto l’altro ieri. A tal proposito abbiamo fatto una verifica sul sito https://www.statista.com/statistics/1043366/novel-coronavirus-2019ncov-cases-worldwide-by-country/ secondo il quale in India ad ieri risultano 14.425 casi. Dato quest’ultimo in linea con quanto riportato da Arvid.

Altra osservazione interessantissima è il riferimento ad un  nuovo metodo, il test con striscia di carta, su cui lo stesso Arvid sta lavorando. Questo test, denominato “Feluda”, secondo quanto riportato da Arvid, è non solo più accurato ma anche più semplice da realizzare e, dunque, meno costoso.

Buona lettura!

di Bruno Marfé

Scenario attuale per la lotta e la gestione di COVID-19 in India gestito dal CSIR
(Council of Scientific and Industrial Research)

Il governo indiano ha messo in atto tutte le misure necessarie per garantire che ci si prepari bene per affrontare la grave minaccia rappresentate dalla crescente pandemia di COVID-19. Con il supporto attivo del popolo indiano, il paese sta contenendo la diffusione del virus sia al livello nazionale che a livello locale in quanto sono state date tutte le informazioni necessarie ai cittadini secondo le linee guida emesse dal Ministero della salute e del benessere della famiglia con il decreto del 14 aprile 2020. Inoltre, il Ministero degli affari interni (MHA) ha adottato le misure di blocco per gli spostamenti interni ed esterni che resteranno in vigore fino al 3 maggio 2020 per contenere la diffusione di COVID -19 nel paese. Comunque, dal 20 Aprile 2020, per mitigare le difficoltà del pubblico, saranno consentite solo alcune attività importanti. Inoltre le amministrazioni distrettuali assicureranno che tutte le misure intraprese (come si evince dalle linee guida) saranno consolidate ed intraprese al fine di evitare la diffusione del virus come: tra queste la preparazione sia degli ospedali per accogliere i pazienti COVID 19, e sia dei laboratori diagnostici guidati da SCIR e ICMR (Council of Medical Research) e tutte le misure necessarie come con il distanziamento sociale in uffici, luoghi di lavoro, fabbriche e stabilimenti di altri settori importanti. Nelle zone di contenimento di tutti gli Stati indiani o dell’Unione terziaria (UT), le zone di contenimento sono gestite in modo specifico sotto la guida del Ministero della salute e del benessere (MoHFW) del governo dell’India.

La strategia di CSIR per combattere COVID-19

Il CSIR insieme a diverse organizzazioni sia accademiche che industriali, dall’altro ha formulato una strategia nella battaglia contro la Covid-19 basata sui cinque punti come di seguito definiti. Come in ogni situazione di crisi, per un controllo dal più alto livello, il comitato così costituito si riunisce ogni sera alle 18:00 per esaminare da vicino le varie problematiche anche attraverso incontri con i suoi laboratori, i partner del settore e altri ministeri /dipartimenti in modo da adottare approcci ben pianificati (tipo la individuazione dei cinque step), e verificare l’avanzamento della disponibilità dei dispositivi medici come ventilatori, piattaforme open source, ecc. in modo da contrastare organicamente la sfida lanciata dalla Covid-19.

I cinque punti individuati sono: 1. Sorveglianza, includendo metodi digitali per comprendere la base genetica del virus per combatterlo; 2. Diagnosi rapida ed economica: kit basati su DNA e basi sierologiche per diagnosticare il virus in una fase precoce; 3. Sviluppo di nuove terapie, compreso il reinserimento di vecchi farmaci, e sviluppo di nuovi farmaci e vaccini; 4. Dispositivi di assistenza ospedaliera; 5. Allestimento di 38 laboratori attrezzati per mitigare la pandemia e specializzati per dallo sviluppo della diagnostica usando una tecnologia all’avanguardia per riproporre farmaci, vaccini e maschere, DPI e disinfettanti adatti a combattere la COVID19.

Gli scienziati CSIR hanno sviluppato un nuovo promettente test a strisce di carta a basso costo per Covid-19

Oggi i casi positivi di Covid-19 in India superano i 13.835 e per cercare di rallentare la diffusione c’è una pressione scientifica per aumentare il numero dei test ovvero quello della reazione a catena della polimerasi a trascrizione inversa la cosiddetta Real Time-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR), utilizzato anche in altri paesi. Secondo l’Indian Council of Medical Research, i laboratori pubblici (135) ed i laboratori privati (36) sono capaci di eseguire solo 18.000 test al giorno, per cui è stato necessario istituire un team composto da sette membri tra scienziati e ricercatori del CSIR-IGIB (Council of Scientific and Industrial Research’s Institute of Genomics and Integrative Biology Nuova Delhi), guidato dal dott. Souvik Maiti e dal dott. Debojyoti Chakraborty, per sviluppare un nuovo test rapido su striscia di carta a basso costo per la individuazione del virus che dovrebbe ottenere l’approvazione normativa entro la fine del mese.

In che modo il test con striscia di carta rileva l’infezione da Covid-19?

Questo test prevede il prelievo effettuato da un tecnico di laboratorio di un campione attraverso un tampone nasale per l’estrazione di RNA. Una volta ottenuto l’RNA, si procede alla conversione del RNA in cDNA (Complementary DNA) utilizzando la tecnica della RT-PCR. Dopo di che il cDNA viene amplificato utilizzando la reazione a catena della polimerasi (eseguita su una semplice macchina per PCR), ed in questo caso alla miscela di reazione viene aggiunta una proteina complessa detta Cas9, che è capace di legarsi al DNA amplificato del virus se esso è presente. Poi la miscela viene applicata sulla striscia di carta e nel caso di positività apparirà una linea sulla striscia. Quindi, questa tecnica consente l’amplificazione dei microrganismi virali e l’individuazione di casi positivi da presenza di patogeni (in questo caso, di COVID-19).

Nota: Questo test è estremamente sensibile e può rilevare anche basse quantità di RNA virale ma bisogna specificare che questo è un test qualitativo e non quantitativo per il quale si usano altre tecniche di biologia molecolare.

Quale sarà il costo di questo test e quanto è accurato?

La stima del costo del test delle strisce di carta è di ₹500-700. La specificità del test è del 100%, il che significa che se il test è positivo il campione risulta positivo, mentre la selettività è del 90% ovvero ciò significa che se si ottengono 10 campioni negativi, il test rivelerebbe che solo un campione è falsamente positivo. In questo momento, i test sono ancora in fase di valutazione, mentre In questo momento il tecnico di laboratorio sta ancora testando il nostro kit su campioni di pazienti. Allo stesso tempo, gli scienziati cercano convalide definitive per ottenere l’approvazione normativa entro la fine del mese.

Come si confronta il test delle strisce di carta con il test RT-PCR?

Il materiale di partenza è lo stesso in RT-PCR e nella nostra tecnologia. Entrambi hanno bisogno di campioni di RNA. Il metodo RT-PCR richiede macchine RT-PCR altamente specializzate, che sono per lo più importate e costano ₹ 25 lakh (32679,74 $) … solo gli ospedali specializzati ce l’hanno. C’è anche bisogno di personale addestrato per eseguirlo. E’ necessario effettuare alcuni calcoli matematici prima di decidere se il campione è positivo o negativo.

I kit di test per strisce di carta utilizzano semplici macchine PCR, che sono per lo più prodotte in India e costano circa ₹ 2 lakh (2614,38 $). Per ogni macchina RT-PCR ci sono circa 100 macchine PCR, disponibili anche nelle città di livello 2 e 3. Inoltre, i test possono essere eseguiti da laureati medi con una buona conoscenza dei composti e del calcolo delle concentrazioni dei campioni. Una semplice formazione di sette giorni sarebbe sufficiente per impartire le competenze necessarie per condurre questi test. Questo aiuta a localizzare i test in aree a bassa risorsa. Le macchine diagnostiche RT-PCR possono eseguire un massimo di 96 campioni in una finestra di quattro ore. Il nostro processo richiede un quarto di quel tempo. RT-PCR mostrerà un’accuratezza quantitativa, ma il test delle strisce di carta sarà utile quando inizieremo a vedere migliaia di pazienti in fila. E, infine, mentre il metodo RT-PCR costa ₹ 4.500 (58,82 $), il nostro sarà inferiore a ₹ 700 (9,15 $).

Perché il nome “Feluda”?

Il nome dei kit di test per strisce di carta è “Feluda” considerando che un test simile, sviluppato dall’ Istituto di tecnologia del Massachusetts insieme all’Università di Harvad prende il nome di “Sherlock” in onore del famoso detective. Gli scienziati del CSIR hanno deciso di chiamarlo ”Feluda”, in onore del personaggio poliziesco più famoso del Bengala creato da Satyajit Ray. Inoltre, “Feluda” è un acronimo per il nome scientifico del test – Fncas9 Editor Linked Uniform Detection Assay. Attualmente, non esiste una diagnostica di test su strisce di carta in tutto il mondo e persino la Corea del Sud ha usato il costoso metodo RT-PCR per appiattire la sua curva. Gli scienziati del SCIR fino ad ora hanno ottenuto ottimi risultati ma ora si sta discutendo con diverse case farmaceutiche come Reliance e Tata Sons, per poterlo produrre. Intanto, sono stati depositati ben due brevetti.

Arvind Kumar Shukla

Affi.

  1. School of Biomedical Convergence Engineering, Pusan National University, Yangsan50612, Korea.
  2. School of Biotechnology and Bioinformatics, D.Y. Patil University, Plot No.50, Sector- 15, C.B.D. Belapur, Navi Mumbai, 400614, Maharashtra, India.

3.Inventra Medclin Biomedical Healthcare and Research Center, Katemanivli, Kalyan, Thane,421306, Maharashtra, India.

Traduzione Inglese

Current scenario of CSIR to fight and management of COVID -19 in India.

The Government of India is taking all necessary steps to ensure that to prepared well to face the challenge and threat posed by the growing pandemic of COVID-19 the Corona Virus. With active support of the people of India, we have been able to contain the spread of the Virus in our country. The most important factor in preventing the spread of the Virus locally is to empower the citizens with the right information and taking precautions as per the advisories being issued by Ministry of Health & Family Welfare issued an Order dated 14th April, 2020 that the lockdown measures stipulated in the consolidated Guideline of Ministry of Home Affairs (MHA) for containment of country remain in force up to 3rd May, 2020 to contain the spread of COVID -19 in the country.

Whereas, to mitigate hardship to the public, select important activities will be allowed from 20th April, 2020. District Administrations officer ensure that all measures and consolidate guidelines for incorporating relaxations are enclosed such as preparatory arrangement of Hospitals, SCIR and ICMR guided Diagnostic Laboratory with regard to social distancing in offices, workplaces, factories and establishments of others important sectors requirement are in place. In the containment zones of all Indian States or Union tertiary (UTs) will not apply consolidated revised guidelines. The containment zones manage specifically permitted under the guideline of Ministry of Health and Welfare (MoHFW), Government of India.

CSIR’s Strategy to Combat COVID-19

The CSIR has formulated a five-pronged approach as defined in the battle against Covid-19 below. In order to execute the strategy successfully, CSIR has collaborated with a number of academic organizations, on the one side, and with industrial partners, on the other. As in any crisis situation, the fight will be carefully supervised by the highest level, so a high-ranking committee meeting every evening at 6 p.m. to take a close look at the problem. In addition, CSIR continues to hold meetings with its constituent labs, industry partners and other ministries / departments to address well-planned approaches such as the establishment of five verticals, the advancement of medical devices such as ventilators, open source platforms, etc. to counter the challenge caused by Covid-19.

The five verticals to fight COVID-19 are: 1. Surveillance, including Digital Methods: to Understand the Genetic Basis and Develop Strategy to Combat COVID-19. 2. Rapid and Cheap Diagnosis: Kits Based on DNA and Serological Basis to Diagnose the Virus at an Early Stage. 3. Development of New Therapies, including Repurposing of Drugs and New Drugs: Vaccine Development. 4. Hospital Assistive Device. Now CSIR’s constitute 38 labs geared up to mitigate the pandemic from developing diagnostics using cutting-edge technology to repurposing drugs, vaccine and making masks, PPE and sanitisers to fight COVID19.

CSIR scientists have developed a promising new low-cost paper strip test for Covid-19

As India’s Covid-19 positive cases cross the 13,835-mark, with evidence of community transmission in some cities, there is pressure on India to increase testing to slow the spread of infection. Since the country’s first case was reported in January, it has been using the same testing mechanism that most countries around the world are using — the reverse-transcription polymerase chain reaction or RT-PCR test. According to the Indian Council of Medical Research, the 135 government and 56 private laboratories with RT-PCR machines can together do only 18,000 tests per day. Given this shortfall, a seven-member team of scientists and researchers at CSIR-IGIB (Council of Scientific and Industrial Research’s Institute of Genomics and Integrative Biology), New Delhi, led by Dr Souvik Maiti and Dr Debojyoti Chakraborty, has developed a new low-cost paper strip test that is expected to get regulatory approval by the end of the month.

How does the paper-strip test detect Covid-19 infection?

Lab technician take sample trough a nasal swab for RNA extraction of RNA the virus from the patient. First convert this RNA into genetic material or complimentary DNA (cDNA). Then, amplify it using a polymerase chain reaction (done on a simple PCR machine) and mix with a complex Cas9 protein. The Cas9 protein specifically binds to the DNA signature of the Covid-19 virus. Finally, this mixture is applied on a paper strip. Depending on the presence of Covid-19 DNA, a line appears on the paper strip, apart from a control line that appears regardless of whether the virus is present or not.

Note: If there is presence of even low amounts of viral RNA, it will detect it. The results are known within 1.5 hours. When Scientists scale production of the testing kits, it could be even faster. This is a qualitative test, so it can tell you presence or absence rapidly, but if you want more quantitative data then you can always do that with a more sensitive RT-PCR technique.

What will be the cost of this test, and how accurate is it?

The estimating the cost of paper-strip test to be ₹500-700.The specificity of the test is 100 per cent, which means that all positive samples are reported as positive. The selectivity is 90 per cent, which means if lab technician gets 10 samples that are negative, the test would reveal only one of those to be falsely positive. At this moment lab technician are still testing our kit on patient samples. Simultaneously, Scientists are approaching third-party validations, after which we’ll aim to have regulatory approval by the month end. After approval we can partner with companies to scale it up.

How does paper-strip test compare with the RT-PCR test?

The starting material is the same in RT-PCR and our technology. Both need RNA samples. The RT-PCR method demands highly specialised RT-PCR machines, which are mostly imported and cost ₹25 lakh (32679.74 $) … only specialised hospitals have it. You also need trained manpower to run it. It has to go through some mathematical calculation before you decide whether the sample is positive or negative.

Paper-strip test kits use simple PCR machines, which are mostly produced in India and cost around ₹2 lakh (2614.38 $). For every RT-PCR machine there are roughly 100 PCR machines, which are also available in tier 2 and 3 cities. Also, the testing can be done by the average BSc graduates familiar with compounds and calculating sample concentrations. A simple seven-day training would be enough to impart skills needed to conduct these tests. This helps to localise the tests in low-resource areas. RT-PCR diagnostic machines can run a maximum of 96 samples in a four-hour window. Our process takes a fourth of that time. RT-PCR will show quantitative accuracy, but the paper-strip test will be helpful when we start seeing thousands of patients lining up. And, finally, while the RT-PCR method costs ₹4,500 (58.82 $) ours will be under ₹700 (9.15 $).

Why did you name the test ‘Feluda’?

The named of paper-strip test kits is ‘Feluda’ was because a competitive paper-strip test being developed by MIT and Harvard goes by the name ‘Sherlock’, after the famous [fictional] detective. So CSIR Scientists wanted to give it an Indian twist and decided to call it ‘Feluda’, after Bengal’s most famous detective character created by Satyajit Ray. Also ‘Feluda’ is an acronym for the scientific name of the test — Fncas9 Editor Linked Uniform Detection Assay.

Will cheaper and more rapid testing be the real game changer in the country’s Covid-19 battle?

Currently, there is no paper-strip test diagnostics across the world. Even South Korea had used the expensive RT-PCR method to flatten its curve. SCIR Scientists are really hopeful that it will work. Researchers   haven’t failed a single time in detecting a positive sample so far. We are in talks with several corporate houses such as Reliance and Tata Sons, which are forthcoming about backing us to scale this. We have also filed two patents.

Arvind Kumar Shukla   

Affi.

  1. School of Biomedical Convergence Engineering, Pusan National University, Yangsan50612, Korea.
  2. School of Biotechnology and Bioinformatics, D.Y. Patil University, Plot No.50, Sector- 15, C.B.D. Belapur, Navi Mumbai, 400614, Maharashtra, India.

3.Inventra Medclin Biomedical Healthcare and Research Center, Katemanivli, Kalyan, Thane,421306, Maharashtra, India.

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