Analisi
di biologia molecolare

Le analisi di biologia molecolare sono utilizzate in quasi tutti i settori e giocano un ruolo importante nell'analisi di laboratorio moderna.

I test biologici molecolari sono di grande importanza soprattutto nell'industria alimentare, in particolare quando si tratta di allergeni, ingegneria genetica e adulterazioni alimentari.

È possibile analizzare:

• Piante transgeniche
  Le piante transgeniche più comuni sono il mais, la soia e la colza. Nell'industria alimentare si utilizzano spesso ingredienti derivati da piante transgeniche, come lecitina e grassi. Si aggiunge che la biologia molecolare è di primaria importanza anche nell'analisi dei mangimi per il rilevamento di organismi geneticamente modificati. La farina di soia geneticamente modificata, ad esempio, è spesso impiegata nei mangimi. I laboratori di Tentamus Group sono in grado di rilevarlo con l'aiuto di test biologici molecolari. Questo è particolarmente importante se l'uso è indesiderato o non etichettato.
• Allergeni
  Secondo il Regolamento (UE) n. 1169/2011, nell'UE sono 14 le sostanze o prodotti che provocano allergie o intolleranze. Esse comprendono:
  1. Glutine
  2. Crostacei
  3. Uova
  4. Pesce
  5. Arachidi
  6. Soia
  7. Latte
  8. Frutta a guscio
  9. Sedano
  10. Senape
  11. Semi di sesamo
  12. Anidride solforosa e solfiti
  13. Lupini
  14. Molluschi

I laboratori di Tentamus Group analizzano i vostri alimenti per verificare la presenza di allergeni utilizzando specifiche tecniche sensibili come la PCR e l'ELISA, e metodi enzimatici.

• Piante, specie animali o virus
  I nostri laboratori possono inoltre rilevare la presenza di determinate piante, specie animali o virus in un prodotto (ad es., semi di colza nella senape). Questo aiuta a verificare l'efficacia delle procedure di pulizia adottate o a evitare la contaminazione incrociata. È possibile identificare anche alcuni tipi di frutta e verdura, come le patate, e rilevare la presenza di determinate specie animali nei prodotti alimentari. Le analisi sono utili nel caso di regole religiose, ad esempio, per fini di certificazione kosher o halal o per dimostrare la presenza o l'assenza di carne suina. Esse svolgono un ruolo importante anche nelle frodi alimentari, poiché in passato si sono verificati casi in cui, ad esempio, fu trovata carne equina nelle lasagne. È possibile rilevare anche la contaminazione con virus come il CaMV (virus del mosaico del cavolfiore), il quale è patogeno per le piante. Le analisi biologiche molecolari sono di particolare interesse per i mangimi, considerando che le normative UE vietano la somministrazione di determinati ingredienti di origine animale.
• Agenti patogeni
  La biologia molecolare è importante per il rilevamento di agenti patogeni come l'Escherichia coli. Utilizzando tecniche sensibili come la PCR, è possibile rilevarne la presenza in modo rapido. Con la Real-Time PCR, ad esempio, Listeria spp. e Listeria monocytogenes possono essere determinate entro 6 ore in vari gruppi di alimenti. Il rilevamento di agenti patogeni è di grande aiuto anche nei mangimi.

Nel campo della chimica bioanalitica per i dispositivi medici e i medicinali, è utile analizzare:

• Analisi degli acidi nucleici (DNA o RNA)
  I laboratori di Tentamus Group analizzano l'identità, il contenuto e la purezza degli acidi nucleici utilizzando la PCR convenzionale o la PCR quantitativa (qPCR). Ciò comprende l'identità e il numero di copie del genoma dei vettori virali utilizzati nei vaccini e dei ceppi di produzione microbiologica, ma anche l'individuazione di contaminanti-modello come il DNA della cellula ospite, i micobatteri, i micoplasmi e il minute virus of mice (MVM). Inoltre, nei prodotti si possono esaminare le contaminazioni da parte di nucleasi, le quali sono enzimi in grado di scindere enzimaticamente il DNA e l'RNA, le cosiddette DNasi e RNasi.
• Saggi biologici funzionali
  Nei saggi biologici funzionali o nei saggi di cellule effettrici, come il test di biocompatibilità per i dispositivi medici (ISO 10993), sono utilizzate tecniche in vitro basate su colture cellulari. In questo caso, i prodotti possono essere analizzati su vari modelli di coltura cellulare per verificarne la citotossicità, l'irritazione cutanea e la sensibilità. Quando si analizzano i vaccini a vettore virale è anche possibile determinare la purezza virale (agenti avventizi), la capacità di replicazione e l'infettività del lotto corrispondente.
• Analisi immunitaria e cellulare
  L'analisi immunitaria e cellulare comprende una vasta gamma di metodi analitici, i quali sono eseguiti secondo le linee guida ICH (2009) M3(R2), le normative EMEA/FDA e gli standard ISO. Con l'aiuto del metodo analitico ELISA (saggio immuno-assorbente legato a un enzima) e della citometria a flusso (o FACS), è possibile analizzare vari parametri cellulari e immunospecifici. In questo modo, si quantificano varie citochine, chemochine e diverse proteine/enzimi (ad es., proteine delle cellule ospiti e benzonasi) in campioni di produzione, sangue e tessuto. Per mappare le reazioni immuno-infiammatorie nell'uomo (ad es., emolisi, coagulazione del sangue e attivazione del complemento) in relazione ai dispositivi medici e medicinali, si conducono studi ex vivo con sangue umano fresco. Negli studi di farmacocinetica, ad esempio, si determina la stabilità sierica di molecole, come anticorpi o altri analiti, per un determinato periodo di tempo. A questo scopo si utilizza il metodo ELISA su piattaforma in elettrochemoluminescenza (Meso Scale Discovery, MSD).

Alcuni settori dell'industria alimentare sono percepiti dal pubblico come particolarmente delicati. Pertanto, la sicurezza deve essere garantita attraverso un rigoroso controllo della qualità.

Ciò riguarda in particolare:

• Mangimi senza OGM

  Affinché i prodotti di origine animale come il latte possano essere dichiarati senza OGM, anche i mangimi destinati al consumo animale non devono contenere matrici geneticamente modificate.

• Prodotti vegani e vegetariani

  Ci sono sempre più persone che abbracciano la dieta vegana o vegetariana. I prodotti etichettati come tali sono soggetti a controlli rigorosi; in particolare, per verificare la presenza di DNA animale.

• Frode alimentare

  Alcuni alimenti sono soggetti a frodi alimentari. Anni fa ci furono diversi casi di carne equina nelle lasagne; con l'aiuto di tecniche di biologia molecolare, i prodotti possono essere analizzati secondo parametri specifici al fine di individuare tali sostituzioni. Ad esempio, è anche possibile distinguere il pesce costoso da quello di prezzo inferiore.

  Le frodi alimentari colpiscono frequentemente anche i seguenti prodotti:

  1. Caffè
  2. Tè
  3. Oli da cucina
  4. Erbe e spezie
  5. Miele
  6. Frutta
  7. Verdura

  Con l'aiuto di vari metodi, tra cui il sequenziamento genetico di nuova generazione (Next Generation Sequencing, NGS), è possibile individuare in modo affidabile le frodi alimentari.

• Test di adulterazione (frode alimentare)
  È possibile identificare determinate piante o specie animali al fine di verificarne la presenza o l'assenza e prevenire l'adulterazione.
• Screening degli allergeni
  Si analizzano i prodotti per individuare le 14 sostanze che scatenano allergie o intolleranze, in quanto rappresentano un grave rischio per la salute dei soggetti allergici.
• Screening degli OGM
  I laboratori di Tentamus Group effettuano controlli analitici microbiologici sui alimenti e mangimi per verificare la presenza di OGM.
• Test per prodotti vegani, vegetariani e certificazioni religiose
  Analisi specifiche per verificare la presenza di ingredienti di origine animale, nonché di carne di maiale, altre specie animali e alcol per i prodotti destinati alla certificazione halal e kosher.
• Sterilità maschile citoplasmatica (CMS)
  I nostri laboratori eseguono test per la sterilità maschile citoplasmatica, ovvero l'infertilità maschile nelle piante, la quale è causata da alterazioni del DNA. Tale fenomeno è vietato nei prodotti biologici in Germania ed è stato riscontrato di frequente negli alimenti per l'infanzia.
• Rilevamento di microrganismi
  Oltre al metodo classico, i microrganismi possono essere rilevati anche con la biologia molecolare utilizzando la PCR, un metodo molto rapido e sensibile nella determinazione dei patogeni.
• Caratterizzazione dei vettori virali
  La PCR non è solo utile per identificare possibili transgeni introdotti; essa contribuisce alla produzione di vaccini e all'introduzione di applicazioni di terapia genica.
• DNA/RNA residuo della cellula ospite
  Le analisi biologiche molecolari garantiscono che nei prodotti biofarmaceutici non siano presenti residui di DNA o RNA delle cellule ospiti. L'assenza di contaminazione si verifica durante le varie fasi di produzione e purificazione. La contaminazione di acidi nucleici può essere rilevata con vari metodi di PCR e ibridazione.
• Applicazioni negli studi clinici
  Tramite le analisi biologiche molecolari (ad es., la PCR) è possibile esaminare i parametri rilevanti per gli studi clinici. Per valutare la farmacodinamica, si possono studiare anche le attività enzimatiche e l'espressione di mRNA specifici.

Per molti dei nostri clienti abbiamo già sviluppato nuovi sistemi di analisi, realizzato studi di validazione e comparazione, e fornito soluzioni analitiche per problemi specifici.

PCR

Con l'aiuto della PCR (reazione a catena della polimerasi) è possibile rilevare sequenze specifiche di acido nucleico. Ad esempio, è possibile determinare quale specie animale o quale allergene è presente in un prodotto.

ELISA

L'ELISA (saggio di immunoassorbimento enzimatico) è utilizzato per misurare la presenza e/o la concentrazione di peptidi e proteine di grandi dimensioni. L'analisi del materiale in esame è effettuata con l'aiuto di anticorpi altamente specifici che reagiscono con gli antigeni.

NGS

Il sequenziamento genetico di nuova generazione (Next Generation Sequencing, NGS) è un processo specifico per il sequenziamento del DNA. Può essere utilizzato anche per il controllo di prodotti misti e non è necessario sapere in anticipo cosa si sta cercando.

I seguenti laboratori di Tentamus Group offrono analisi di biologia molecolare: