L’Ufficio europeo dei brevetti (EPO) annuncia che l’ingegnere italiano Marco Donolato e il suo team sono stati nominati finalisti nella categoria “Ricerca” dell’European Inventor Award 2021 per il loro nuovo dispositivo di test che rileva malattie infettive in pochi minuti, consentendo al personale medico di iniziare il trattamento per salvare immediatamente e potenzialmente milioni di vite nei Paesi a basso reddito alle prese con malattie come la febbre Dengue.
Commercializzato attraverso una PMI con sede a Copenaghen, che Donolato ha co-fondato nel 2014, il dispositivo sfrutta la tecnologia Immuno-Magnetic Assay (IMA) in cui un raggio laser passa attraverso un campione di sangue conservato in una cartuccia e miscelato con nanoparticelle magnetiche. Osservando le dinamiche di clustering delle nanoparticelle attraverso un lettore ottico, simile a quello che si trova in un lettore Blu-ray standard, il dispositivo identifica la presenza di un bersaglio biologico come gli antigeni o gli anticorpi di un virus. Utilizzando la tecnologia IMA, l’azienda ha anche recentemente sviluppato un test di 5 minuti per rilevare gli anticorpi COVID-19 che produce risultati di laboratorio in 15 minuti.
“Marco Donolato e il suo team hanno dimostrato come è possibile combinare diversi filoni di ricerca per fornire soluzioni ad alcuni dei più grandi problemi di salute globale” ha dichiarato il Presidente di EPO António Campinos, annunciando i finalisti dell’edizione 2021 di European Inventor Award. “La brevettazione della loro tecnologia ha rappresentato un passo fondamentale che li ha aiutati a sviluppare e commercializzare ulteriormente il loro prodotto. Oggi possono contare su di una azienda consolidata che si trova in una posizione ancora migliore per continuare la ricerca che potenzialmente potrebbe avere un impatto molto significativo sulla salute di alcune delle persone più vulnerabili del mondo.”
I vincitori dell’edizione 2021 del premio annuale per l’innovazione di Eurpoean Patent Office saranno annunciati durante una cerimonia che inizierà alle 19:00 CEST del 17 giugno, e che quest’anno è stata ridisegnata come un evento digitale per un pubblico globale.
Un nuovo approccio alla diagnosi offerto dalla ricerca combinata
La Dengue è una malattia virale comune e potenzialmente fatale trasmessa dalle zanzare e il numero di casi è aumentato di 8 volte negli ultimi due decenni. Con una diagnosi e un trattamento tempestivi, i tassi di mortalità possono essere ridotti da circa il 20% a meno dell’1%. Tuttavia, la diagnosi rapida è difficile in molte aree endemiche della Dengue a causa delle scarse infrastrutture, della formazione inadeguata degli operatori sanitari e dei sintomi che possono essere confusi con quelli di altre malattie. L’ingegnere italiano Marco Donolato vuole cambiare questa situazione.
Donolato ha iniziato la sua carriera studiando come utilizzare i campi magnetici per manipolare le nanoparticelle affinchè queste si potessero legare a specifici bersagli biologici. Combinando la sua esperienza con quella del professor Mikkel Fougt Hansen, un fisico presso l’Università Tecnica della Danimarca (DTU) e del professor Paolo Vavassori, un ingegnere elettronico, che lavora al CIC nanoGUNE in Spagna, (entrambi accreditati come co-inventori), Donolato ha sviluppato un dispositivo che utilizza nanoparticelle magnetiche (MNP) e un lettore ottico (di quelli che si trovano nei lettori Blu-ray standard) per diagnosticare rapidamente malattie infettive. Il dispositivo unisce le competenze di ricerca interdisciplinare tra fisica, tecnologia ottica e microfluidica per creare un approccio che sfrutta quella che Donolato chiama tecnologia “Immuno-Magnetic Assay (IMA)”. “Il salto innovativo dell’invenzione è stato quello di combinare ciò che avevo appreso in Danimarca sulla dinamica delle nanoparticelle con le parti ottiche che ho approfondito e sviluppato in Spagna”, dice Donolato.
Il dispositivo che hanno sviluppato ha due componenti: le cartucce “ViroTrack” monouso, che contengono i reagenti e i canali microfluidici necessari per automatizzare le diverse fasi del dosaggio e un piccolo lettore ottico chiamato BluBox, che elabora le cartucce. Dopo che una goccia del sangue del paziente è stata caricata sulla cartuccia e inserita nel BluBox, il plasma viene separato dai globuli rossi attraverso una fase di micro-centrifugazione. Nella cartuccia sono inoltre alloggiati gli MNP rivestiti con anticorpi specifici per il target rilevante, ad esempio l’antigene NS1 della Dengue, una proteina secreta nel sangue durante l’infezione da questo virus. Quando il plasma si mescola con gli MNP, qualsiasi target presente nel campione si lega ad essi. Ciò fa sì che le particelle si aggreghino insieme, incoraggiate dall’applicazione di un campo magnetico lineare, che porta gli MNP in contatto tra loro e li allinea in catene. Se il target è presente, gli MNP rimangono attaccati insieme anche quando il campo magnetico viene disattivato. Un raggio laser blu viene quindi proiettato attraverso il campione mentre viene applicato un campo magnetico oscillante, facendo ruotare le catene di MNP e disperdere la luce. Questo segnale luminoso viene rilevato dall’unità di lettura ottica e si modificherà sia in base alla presenza di un target che, in caso positivo, a seconda anche della quantità di virus presente.
Start-up dalla tecnologia scalabile
La semplicità della soluzione e le potenzialità della sua applicazione nei Paesi a basso reddito, dove sono richiesti test a basso costo, hanno convinto Donolato a commercializzare il dispositivo attraverso la BluSenseDiagnostics, società da lui co-fondata nel 2014.
L’azienda è basata a Copenaghen, in Danimarca, dove sono arrivati i finanziamenti iniziali, e ha sede nel distretto delle scienze della vita della Medicon Valley. Per supportare il suo lavoro, una seconda azienda, BluSense Biotech, è stata fondata a Taiwan nel 2015, al fine di sviluppare l’hardware e il software per il dispositivo BluBox.
Donolato afferma che il brevetto ha svolto un ruolo cruciale nel processo di raccolta di capitali dagli investitori e nell’ottenere finanziamenti pubblici per perfezionare la tecnologia. “Senza l’invenzione non avremmo avuto le basi per avviare l’azienda, per quanto viviamo della fiducia dei nostri investitori e di molte altre persone che credono in noi e nella nostra missione. Quando ti viene chiesto di credere in un’idea potenzialmente brillante di un gruppo di giovani ricercatori, il brevetto è qualcosa che conferisce all’azienda un valore tangibile. È stata una pietra angolare fondamentale per noi, sia per raccogliere il capitale dagli investitori che per ottenere una sovvenzione pubblica per sviluppare la tecnologia.”
Ad oggi, l’invenzione è stata utilizzata per rilevare l’antigene Dengue NS1, che può aiutare a diagnosticare precocemente l’infezione da Dengue con cartucce già approvate per la vendita in Vietnam, Thailandia e Malesia.
BluSense Diagnostics ha anche sviluppato un test diagnostico per gli anticorpi Zika che indicano un’infezione attuale o recente. Un test aggiuntivo per gli antigeni o gli anticorpi della Dengue in una goccia di sangue è prossimo al lancio commerciale, così come i test per la Chikungunya, la febbre gialla e la malattia di Chagas. L’azienda ha ampliato il proprio portafoglio in risposta alla pandemia COVID-19 creando una cartuccia per test sierologici con una precisione superiore al 90%, prima di concentrarsi su un nuovo prodotto in grado di quantificare la risposta anticorpale di un paziente a un’infezione o vaccinazione SARS-CoV-2 in soli 6 minuti e che verrà lanciato a maggio 2021.
Economica, rapida e precisa, l’invenzione di Donolato può essere adattata a quasi tutte le malattie infettive e ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui vengono rilevate e trattate alcune delle malattie più diffuse al mondo.
