Un test à faible coût pourrait détecter la variante Delta dans la salive

Un test à faible coût pourrait détecter la variante Delta dans la salive

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  • Les chercheurs ont créé un test de diagnostic basé sur CRISPR qui permet aux utilisateurs de se tester à domicile pour différentes variantes du SRAS-CoV-2 avec rien d’autre que leur salive.
  • Le test produit des résultats en 55 minutes et une application pour smartphone peut interpréter les résultats.
  • Les chercheurs envisagent que le test pourrait améliorer le suivi et le traitement du COVID-19 dans le monde.

Les tests COVID-19 les plus précis nécessitent un équipement de laboratoire et des compétences techniques pour déterminer les résultats. Cela limite la vitesse des systèmes de test, de suivi et de traçabilité du COVID-19, ce qui rend plus difficile le ralentissement de la propagation de la maladie.

Les laboratoires doivent également séquencer génétiquement des échantillons pour tester des variantes spécifiques, ce qui prend encore plus de temps et de ressources.

Bien qu’il existe des tests à domicile, beaucoup nécessitent une auto-collecte et un envoi postal à un laboratoire central. D’autres sont similaires aux tests antigéniques rapides, qui présentent un potentiel élevé de résultats faussement négatifs et faussement positifs. De plus, ces tests ne détectent pas les différentes variantes du COVID-19.

Les variantes du virus SARS-CoV-2 peuvent avoir des taux de transmission différents, nécessiter des traitements différents et répondre différemment aux vaccins.

La capacité de fournir des tests rapides et faciles à utiliser pour différentes variantes du SRAS-CoV-2 pourrait améliorer le suivi, le traitement et la réponse générale à la pandémie de COVID-19 dans le monde.

Des scientifiques de l’Université Harvard et du Massachusetts Institute of Technology (MIT), tous deux à Cambridge, MA, et dans plusieurs hôpitaux de la région de Boston, ont récemment créé miSHERLOCK.

miSHERLOCK

miSHERLOCK est un test de diagnostic peu coûteux basé sur CRISPR qui permet aux utilisateurs de s’auto-tester pour les variantes du SRAS-CoV-2 à la maison, en utilisant leur salive.

“Des choses simples qui étaient omniprésentes à l’hôpital, comme les écouvillonnages nasopharyngés, étaient soudainement difficiles à obtenir, de sorte que les procédures de traitement des échantillons de routine ont été perturbées, ce qui est un gros problème dans un contexte de pandémie”, a déclaré le co-premier auteur de l’étude, Le Dr Rose Lee, chercheur invité au Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering du MIT.

« La motivation de notre équipe pour ce projet était d’éliminer ces goulots d’étranglement et de fournir des diagnostics précis pour COVID-19 avec moins de dépendance aux chaînes d’approvisionnement mondiales, et pourrait également détecter avec précision les variantes qui commençaient à émerger », note-t-elle.

« miSHERLOCK est un point de service à faible coût [COVID-19] test capable de détecter et de différencier des variantes spécifiques du SRAS-CoV-2, qui pourraient être utilisées pour guider les soins aux patients ainsi que pour le contrôle des infections ou à des fins épidémiologiques », auteur principal Helena de Puig Guixe, chercheuse postdoctorale au laboratoire Collins à le Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, a déclaré Medical News Today.

« Notre appareil est peu coûteux, fournit une réponse visuelle simple en 1 heure et ne nécessite que la salive d’un patient sans équipement supplémentaire séparé de l’appareil lui-même (y compris sa batterie standard). […] Notre appareil complet, y compris tous les composants de test, coûte 15 $, jusqu’à 6 $ avec la réutilisation du boîtier et de l’électronique, mais pourrait être aussi bas que 2 à 3 $ par test s’il est produit à grande échelle », a-t-elle ajouté.

Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans Science Advances.

Ciseaux moléculaires et chambres chauffées

Pour identifier les cibles de leur test, les chercheurs ont effectué une analyse bioinformatique d’une région spécifique du génome du SRAS-CoV-2 responsable de la réplication du virus.

Ils ont découvert qu’une région d’un gène connu sous le nom de «nucléoprotéine» était commune à différentes variantes de virus et ne partageait pas de caractéristiques avec d’autres coronavirus.

Ils ont ensuite utilisé des «ciseaux moléculaires» basés sur CRISPR, une enzyme connue sous le nom de Cas12a, pour se lier à et couper cette zone du gène de la nucléoprotéine pour produire un signal fluorescent qui peut servir de résultat de test. Ils ont également créé des tests supplémentaires pour tester les variantes alpha, bêta et gamma du SRAS-CoV-2.

Alors que les échantillons cliniques utilisent rarement la salive, plusieurs études ont montré qu’elle fonctionne de la même manière que les écouvillonnages nasaux et de gorge dans les tests de diagnostic. Contrairement aux échantillons à base d’écouvillons, la salive est plus facile à collecter sans expertise clinique, ce qui minimise les risques de prélèvement incorrect d’échantillons lors des tests à domicile.

L’une des raisons pour lesquelles la salive est moins souvent utilisée est qu’elle doit être traitée avant l’analyse pour éviter les signaux faussement positifs. Pour contourner ce problème, les chercheurs ont ajouté des produits chimiques appelés DTT et EFTA aux échantillons de salive, puis les ont chauffés à 203 °F (95 °C) pendant 3 minutes. Cela a détruit les enzymes de la salive qui sont responsables de la création de signaux faussement positifs.

Ils ont ensuite versé les acides nucléiques résultants sur une membrane de cellulose absorbante et l’ont placée dans une zone de réaction à 98,6 °F (37 °C) à basse température. En moins de 55 minutes, ils ont pu observer une lecture fluorescente visuelle indiquant si le SRAS-CoV-2 était présent dans l’échantillon.

Pour s’assurer que les utilisateurs non techniques puissent suivre ce processus, les chercheurs ont intégré toutes les étapes dans un appareil alimenté par batterie avec deux chambres : une chambre de préparation des échantillons et une chambre de réaction non chauffée.

Ils ont également créé une application pour smartphone alimentée par un algorithme de segmentation des couleurs pour aider les utilisateurs à interpréter leurs résultats.

Dans un test d’échantillons cliniques de salive de 27 personnes infectées par le SRAS-CoV-2 et de 21 personnes sans infection, miSHERLOCK a identifié les personnes infectées 96% du temps et celles non infectées 95% du temps. L’appareil a également correctement identifié différentes variantes du virus.

Facile à utiliser, économique, rapide et précis

Les chercheurs envisagent que les gens pourraient utiliser le miSHERLOCK comme un test SARS-CoV-2 simple, peu coûteux, rapide et précis dans les environnements à ressources élevées et faibles.

Ils pensent que le test pourrait aider les médecins à sélectionner les options de traitement optimales pour les patients et que l’application pourrait envoyer automatiquement des rapports aux écoles et aux employeurs, car beaucoup nécessitent désormais un test COVID-19.

Dans les milieux à faibles ressources, ils envisagent que les ministres de la Santé pourraient utiliser miSHERLOCK pour décentraliser les tests et le suivi des variantes dans les zones reculées. En outre, l’application pour smartphone pourrait signaler les cas aux ministères de la Santé, leur permettant de mieux surveiller les épidémies de COVID-19.

Ils ajoutent que l’appareil pourrait aider les futures recherches sur COVID-19, par exemple, lors de l’évaluation du besoin de vaccins de rappel et de leur distribution.

“L’appareil lui-même ne stocke aucune donnée personnelle”, a déclaré de Puig Guixe à MNT, “L’application standard affiche uniquement les résultats à l’utilisateur, mais […] on pourrait également modifier l’application pour signaler aux destinataires sélectionnés par l’utilisateur, tels que des écoles ou des employeurs spécifiques.

Alors qu’une imprimante 3D peut créer les chambres de l’appareil, dont les instructions sont disponibles avec leur étude, de Puig Guixe a ajouté qu’elle nécessite également des lumières LED, un circuit de contrôle thermique, des radiateurs et une batterie, le tout étant disponible à petit prix.

Les protéines et autres réactifs requis pour le dispositif sont disponibles auprès des fournisseurs de biotechnologie. Cependant, les gens auront besoin d’expertise pour lyophiliser et emballer.

“Nous envisageons qu’un partenaire industriel produirait et vendrait des modules de test jetables pour l’appareil avec différents packs pour différentes variantes du SARS-CoV-2 similaires à différentes dosettes de saveur pour les cafetières automatisées.” – Hélène de Puig Guixe.

Limites

Les chercheurs expliquent que leurs résultats pourraient avoir des limites en raison d’un manque d’accès aux échantillons cliniques de salive, que les scientifiques n’utilisent pas systématiquement pour les tests médicaux.

Ils disent, cependant, qu’à mesure que les variantes, telles que Delta, deviennent plus répandues, ils pourraient avoir plus d’accès aux échantillons de salive dans un proche avenir.

« Nous avons montré que miSHERLOCK fournit une identification très précise et sensible du SARS-CoV-2 et de plusieurs de ses variantes dans un appareil extrêmement facile à utiliser et peu coûteux qui démocratise les tests et le suivi des contraintes COVID-19 », de Puig Guixe a déclaré à MNT.

« Nous n’avons pas de capacités de fabrication ou de distribution à grande échelle, mais nous serions heureux d’unir nos forces avec des partenaires de l’industrie qui pourraient rendre notre travail largement disponible. Nous pensons que miSHERLOCK pourrait être un excellent outil pour le suivi du SRAS-CoV-2 et des variantes au point de service, quel que soit l’emplacement », a-t-elle poursuivi.

“Une approche ingénieuse”

“Cela semble une approche ingénieuse”, a déclaré à MNT Jonathan Stoye, chef de groupe principal au Francis Crick Institute de Londres, “Il semble probable qu’il serait plus sensible que les dispositifs à flux latéral, tout en étant à la fois plus facile et plus rapide que Tests basés sur la PCR.

“Cependant, il aurait été agréable de voir des comparaisons côte à côte avec d’autres méthodes de détection pour confirmer ce point de vue. Je mettrais légèrement en garde contre son utilisation pour des études épidémiologiques car certaines variantes peuvent porter les mêmes mutations dans [the spike protein] mais ont des propriétés différentes en raison de mutations dans d’autres régions non ciblées du génome (la variante Lambda étant un exemple) », a ajouté Stoye, qui n’était pas impliqué dans l’étude.

Plus de travail à faire

« Le besoin de tests de diagnostic rapides, précis, simples et peu coûteux pour détecter une infection COVID active à la fois dans le monde développé et dans le monde en développement continue d’être un besoin non satisfait », Dr William Schaffner, professeur de médecine préventive à l’Université Vanderbilt de Nashville , TN, qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à MNT.

« Le test unique décrit ici semble répondre à ces objectifs. Il utilise de la salive, un échantillon facile à obtenir, peut être effectué par une personne non formée, semble fournir des résultats précis rapidement et devrait être relativement peu coûteux lorsqu’il est fabriqué en grande quantité.

Cependant, le Dr Schaffner reste prudent : « Il faut garder à l’esprit que la présente étude était une petite étude de preuve de concept réalisée dans des conditions de laboratoire étroitement contrôlées. Aussi provocateurs que soient les résultats, le test doit maintenant être évalué dans des études à grande échelle. »

“Une évaluation à l’aveugle comparant la précision de ce test par rapport au test PCR par écouvillonnage nasal de référence dans des circonstances réelles dans une population diversifiée sera importante pour déterminer si cette première promesse tient et ajoute de la valeur”, a-t-il poursuivi.

« Pour appuyer une métaphore, un bel avion a été conçu et il a été démontré qu’il décolle. Ce qu’il faut maintenant déterminer, c’est si l’avion peut voler avec succès dans de nombreuses circonstances et dans toutes sortes de conditions météorologiques », a conclu Schaffner.

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