Arpa Piemonte ha messo a disposizione del Servizio sanitario regionale le proprie capacità interdisciplinari di campionamento delle matrici ambientali e di successiva analisi di laboratorio per determinare la concentrazione di SARS-CoV-2 nella matrice aria.

A partire dai primi mesi del 2021, in mancanza di riferimenti standardizzati è stato validato un nuovo metodo di campionamento e di analisi, riproducibile e validabile per determinare la presenza del virus in aria, sia essa indoor che outdoor.

Le tecniche di campionamento sviluppate prevedono l’utilizzo dei seguenti sistemi:

1. un impattatore centrifugo in grado di accelerare il flusso d’aria aspirato alla velocità del suono, minimizzare le perdite per evaporazione, mantenere l’infettività e l’integrità delle particelle virali trasferendole direttamente in una soluzione di trasporto adeguata;
2. un campionatore a basso volume per la filtrazione dell’aria su filtri in PTFE, materiale che garantisce la massima capacità di cattura delle particelle virali di dimensioni comprese tra 10 e 900 nanometri;
3. un campionatore ad alto volume per la filtrazione dell’aria su filtri in fibra di vetro o quarzo, in grado di aspirare l’intero volume di una stanza in meno di un’ora.

Per ognuna di queste tecniche, la stretta collaborazione tra Arpa Piemonte ed il Laboratorio di Virologia Molecolare e Ricerca Antivirale del Polo Universitario San Luigi Gonzaga di Orbassano (TO) ha permesso lo sviluppo di protocolli di desorbimento, di concentrazione per ultracentrifugazione e di trasporto di particelle virali specifici per questa tipologia di campionamento ambientale.

Il Centro regionale di Biologia molecolare di Arpa Piemonte in La Loggia (TO), la cui principale attività è focalizzata sull’analisi di tamponi molecolari per la diagnosi di Covid-19, ha inoltre sviluppato un metodo analitico che è applicato all’analisi dei campioni ambientali ottimizzando la fase di recupero e di estrazione dell’acido nucleico virale e la fase di amplificazione molecolare di frammenti genomi virali mediante la tecnica RT-PCR.

Le prove in campo delle tecniche sviluppate hanno interessato reparti ospedalieri specializzati nella cura dei pazienti COVID, gli interni delle abitazioni di nuclei famigliari contagiati, l’aria esterna ai reparti COVID degli ospedali così come l’aria respirabile in una qualunque via del centro del capoluogo regionale.

 I risultati ottenuti con un grado di certezza quantificabile supportano le seguenti considerazioni:

• in ambiente esterno, il virus non è finora risultato rilevabile nell’aria

• negli ambiti ospedalieri, ed in particolare all’interno dei reparti con presenza di malati anche caratterizzati da elevati carichi virali, le concentrazioni rilevabili del SARS-CoV-2 sono risultate generalmente molto contenute, anche in virtù dell’elevato tasso di ricambio dell’aria realizzato in tali aree (6-8 ricambi d’aria ogni ora);

• in ambito domestico, al contrario, le concentrazioni di virus si sono rilevate più consistenti, fino a 40÷50 copie genomiche del virus al metro cubo di aria. Tali valori risultano fortemente influenzabili dalle frequenze di ricambio d’aria e dal numero di soggetti positivi presenti nelle abitazioni, oltreché dallo sviluppo dei sintomi più comuni della malattia (tosse secca).

I risultati così sinteticamente descritti confermano quelli riportati da alcuni studi pubblicati su rivista scientifica nella primavera del 2020, ancorché tali esiti non fossero allora supportati dall’impiego di metodi analitici validati come quelli in fase di perfezionamento presso l’Agenzia.

Gli ulteriori sviluppi nel campo della Virologia Ambientale riguardano le tecniche di desorbimento dai filtri in quarzo per un maggiore approfondimento della qualità dell’aria monitorata nelle centraline dell’Agenzia, la validazione del metodo di analisi sulle acque reflue ai fini di sorveglianza epidemiologica, attualmente in corso, lo sviluppo delle attività di coltivazione del virus, un passaggio di grande delicatezza anche in termini di sicurezza.

Nel mese di marzo sono stati effettuati ulteriori campionamenti dell’aria presente all’’interno delle carrozze della Metropolitana di Torino e del treno regionale Cuneo-Torino, adattando alla trasportabilità la strumentazione già utilizzata per le misurazioni negli ambienti indoor, in collaborazione con i NAS (Nucleo Antisofisticazioni e Sanità dei Carabinieri).

Sono stati prelevati 6 campioni di aria, ciascuno per la durata di 20 minuti, ricoprendo l’intero tempo di percorrenza di andata e ritorno da un capolinea all’altro della metropolitana di Torino e la durata della tratta ferroviaria compresa tra la stazione ferroviaria di Cuneo e quella di Torino Lingotto.

Contestualmente al prelievo di campioni di aeriformi sono stati eseguiti, come ulteriore controllo, dei campionamenti superficiali dei mancorrenti, delle maniglie e dei sedili dei mezzi.

Gli esiti del monitoraggio non hanno evidenziato la presenza di materiale genetico riconducibile a SARS-CoV-2 in concentrazioni rilevabili, e i campioni sono risultati negativi. Tutti i mezzi monitorati risultavano utilizzati a capienza ridotta, come da disposizioni di legge.

Fonte: Arpa Piemonte (26/03/2021)

Il Centro regionale di Biologia molecolare ha anche collaborato ad una sperimentazione frutto della collaborazione tra Arpa Piemonte e l’Università di Torino da una parte e l’Università di Cassino e del Lazio Meridionale e la Queensland University of Technology di Brisbane, Australia, dall’altra, rappresentate dal Prof. Giorgio Buonanno e dalla Prof.ssa Lidia Morawska, ricercatori leader nella scienza dell’aerosol e nella gestione dei rischi di infezione.

Gli esperimenti condotti, oltre a stabilire che il virus SARS-CoV-2 si trasmette tramite aerosol ben oltre le distanze a lungo ritenute “di sicurezza” (1-1.5 m), hanno confermato anche l’influenza esercitata dalla tipologia di attività respiratoria rispetto all’emissione di aerosol virale e alla conseguente diffusione nell’ambiente: come già anticipato da studi precedenti, le emissioni durante la fonazione (la produzione di suoni o rumori per mezzo degli organi vocali) risultano essere di un ordine di grandezza superiori rispetto alla semplice attività di respirazione

I risultati sperimentali hanno, inoltre, validato un nuovo approccio teorico predittivo finalizzato a calcolare modellisticamente la concentrazione del virus in un ambiente indoor partendo dalle emissioni delle persone infette e dalle caratteristiche di ventilazione dell’ambiente. Sulla base di tale strumento modellistico è possibile costruire politiche coerenti nella gestione degli ambienti interni e nella determinazione di misure di controllo per ridurre il rischio di infezione (ad esempio calcolando la massima occupazione degli ambienti indoor e la durata massima dell'occupazione).
I risultati dello studio, dal titolo Link Between SARS-CoV-2 Emissions and Airborne Concentrations: Closing the Gap in Understanding, sono stati pubblicati sul prestigioso Journal of Hazardous Materials