{"id":535484,"date":"2022-01-26T09:50:06","date_gmt":"2022-01-26T08:50:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.albinfo.ch\/?p=535484"},"modified":"2022-01-29T23:05:44","modified_gmt":"2022-01-29T22:05:44","slug":"covid-19-un-nouveau-test-rapide-plus-performant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.albinfo.ch\/fr\/covid-19-un-nouveau-test-rapide-plus-performant\/","title":{"rendered":"Covid-19: un nouveau test rapide plus performant"},"content":{"rendered":"
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Des chercheurs de l\u2019Institut Paul Scherrer PSI et de l\u2019Universit\u00e9 de B\u00e2le ont mis au point un test rapide Covid-19. Son principe de fonctionnement in\u00e9dit promet des informations fiables et quantifiables sur la maladie Covid-19 d\u2019un patient et son \u00e9volution, mais aussi sur d\u2019autres maladies et variants possibles du Covid. Il devra toutefois \u00eatre encore test\u00e9 et optimis\u00e9 avant de pouvoir \u00eatre utilis\u00e9. Les chercheurs rapportent leur d\u00e9veloppement dans la revue sp\u00e9cialis\u00e9e ACS Applied Nanomaterials.<\/strong><\/p>\n

Une s\u00e9rieuse lacune des tests antig\u00e9niques actuels r\u00e9side dans leur manque de fiabilit\u00e9, comme l\u2019a r\u00e9cemment montr\u00e9 l\u2019\u00e9tude d\u2019un groupe de recherche men\u00e9 par Heinrich Scheiblauer de l\u2019Institut Paul Ehrlich, en Allemagne. Sur les 122 kits \u00e9tudi\u00e9s, produits par diff\u00e9rents fabricants, un test sur cinq ne satisfaisait m\u00eame pas l\u2019exigence minimale, \u00e0 avoir identifier 75 % des sujets pr\u00e9sentant une charge virale \u00e9lev\u00e9e comme \u00e9tant positifs au coronavirus. Autre lacune: les tests ne disent que si le sujet est infect\u00e9 ou non. Mais ils ne fournissent aucune information sur l\u2019\u00e9volution de l\u2019infection ou sur la r\u00e9action immunitaire des sujets.<\/p>\n

Un nouveau test d\u00e9velopp\u00e9 par le PSI promet maintenant une plus grande validit\u00e9: contrairement aux tests antig\u00e9niques, il ne d\u00e9tecte pas directement des composants du virus, mais les anticorps que le syst\u00e8me immunitaire produit en r\u00e9action \u00e0 l\u2019infection. Il est tout aussi \u00e9conomique, rapide et facile \u00e0 utiliser. Il permet par ailleurs d\u2019identifier simultan\u00e9ment plusieurs agents pathog\u00e8nes, comme la grippe. \u00abIl fournit donc plus de donn\u00e9es que les tests antig\u00e9niques utilis\u00e9s jusqu\u2019ici pour identifier si quelqu\u2019un a d\u00e9j\u00e0 une infection au coronavirus\u00bb, explique Yasin Ekinci, directeur du Laboratoire de nanosciences et technologies des rayons X, qui a supervis\u00e9 le projet de d\u00e9veloppement du test.<\/p>\n

La pi\u00e8ce centrale du test est une petite plaque rectangulaire de plexiglas conventionnel, qui ressemble beaucoup \u00e0 une lame de microscope. Elle est compos\u00e9e de deux couches: la couche inf\u00e9rieure a une \u00e9paisseur d\u2019un millim\u00e8tre et la couche sup\u00e9rieure de 0,2 millim\u00e8tre. Dans la couche inf\u00e9rieure, les chercheurs ont grav\u00e9 un relief par lithographie par faisceau d\u2019\u00e9lectrons, une m\u00e9thode extr\u00eamement pr\u00e9cise de fraisage de mat\u00e9riaux solides \u00e9galement utilis\u00e9e dans la fabrication de puces informatiques, par exemple. Une fois que le mod\u00e8le ma\u00eetre a \u00e9t\u00e9 produit de cette fa\u00e7on les scientifiques ont combin\u00e9 cette m\u00e9thode avec la lithographie par nanoimpression, ce qui acc\u00e9l\u00e8re le processus de fabrication et en r\u00e9duit le co\u00fbt.<\/p>\n

Microstructure multifonctionnelle<\/b><\/p>\n

Avec sa mince couche de plexiglas comme couvercle, la lame pr\u00e9sente trois canaux parall\u00e8les, par lesquels un liquide peut s\u2019\u00e9couler d\u2019un bout \u00e0 l\u2019autre de la plaque. Chacun d\u2019eux mesure \u00e0 l\u2019entr\u00e9e 300 microm\u00e8tres (c\u2019est-\u00e0-dire 0,3 millim\u00e8tres) de large et 3,4 microm\u00e8tres de haut. A la sortie, les canaux sont cinq fois plus larges, mais leur hauteur est de seulement 1 microm\u00e8tre. Entre les deux, le canal se resserre sur une certaine distance pour atteindre une largeur de quelques microm\u00e8tres seulement et, \u00e0 un endroit, il ne mesure plus que 0,8 microm\u00e8tre de haut, ce qui est quelque 100 fois plus fin qu\u2019un cheveu humain.<\/p>\n

\u00abCette structure sp\u00e9ciale des canaux sert plusieurs objectifs \u00e0 la fois\u00bb, explique Thomas Mortelmans, premier auteur de l\u2019\u00e9tude et doctorant au Swiss Nanoscience Institute de l\u2019Universit\u00e9 de B\u00e2le, qui a conduit ses travaux au Laboratoire de nanosciences et de technologies des rayons X du PSI. Notons qu’elle assure un puissant effet capillaire, comme celui qu\u2019exploitent les vaisseaux des arbres pour conduire l\u2019eau de leurs racines \u00e0 leur couronne. Aucune pompe n\u2019est n\u00e9cessaire: la force r\u00e9sulte de la tension superficielle entre liquide et surface rigide. Elle aspire pour ainsi dire l\u2019eau par les \u00e9troits vaisseaux. C\u2019est exactement ce qui se produit avec les canaux dans le plexiglas, \u00e0 la diff\u00e9rence que ce n\u2019est pas de l\u2019eau, mais une gouttelette de sang qui passe.<\/p>\n

Pour le test, un passage est d\u00e9cisif: l\u00e0 o\u00f9 la hauteur du canal passe de 3,4 \u00e0 0,8 microm\u00e8tres. Dans cette \u00abr\u00e9gion de pi\u00e9geage\u00bb, comme l\u2019appellent les chercheurs, les particules pr\u00e9c\u00e9demment ajout\u00e9es au sang restent coinc\u00e9es \u00e0 des endroits pr\u00e9d\u00e9finis, en fonction de l\u2019agent pathog\u00e8ne dans le sang. \u00abPour faire le test, le sujet se rendrait chez le m\u00e9decin ou dans un centre de test\u00bb, explique Thomas Mortelmans. L\u00e0, on lui piquerait le doigt pour lui pr\u00e9lever une goutte de sang, comme lors d\u2019un test de glyc\u00e9mie. Un liquide o\u00f9 flottent des nanoparticules artificielles sp\u00e9ciales est m\u00e9lang\u00e9 au sang. Leur surface pr\u00e9sente la m\u00eame structure que les fameuses prot\u00e9ines spike du virus Sars-CoV-2 auxquelles s\u2019arriment les anticorps humains pour combattre la maladie. Des particules fluorescentes sont \u00e9galement ajout\u00e9es qui se fixent aux anticorps humains contre Sars-CoV-2.<\/p>\n

Cela signifie donc que si des anticorps contre Sars-CoV-2 se trouvent dans le sang que l\u2019on teste, les particules fluorescentes s\u2019arriment d\u2019abord \u00e0 eux. Puis, ensemble, ils se fixent aux structures des nanoparticules, nettement plus grandes, qui imitent celles du virus. Avant de se retrouver coinc\u00e9s avec elles \u00e0 l\u2019endroit pr\u00e9d\u00e9fini, dont le diam\u00e8tre correspond \u00e0 celui des nanoparticules. \u00abIl s\u2019agit de l\u2019endroit o\u00f9 le canal mesure tout juste 2,8 microm\u00e8tres de haut\u00bb, pr\u00e9cise Thomas Mortelmans. Les nanoparticules auxquelles sont arrim\u00e9s les anticorps humains avec leurs appendices luminescents s\u2019accumulent \u00e0 cet endroit. Si l\u2019on examine la plaque au microscope \u00e0 fluorescence, on peut apercevoir le signal lumineux. Plus la patiente ou le patient a produit des anticorps, plus le signal est lumineux. Autrement dit, plus le signal est net, plus la r\u00e9action immunitaire est forte. Cela permet de diagnostiquer le Covid-19 sans \u00e9quivoque. \u00abPar ailleurs, l\u2019intensit\u00e9 du signal permet de savoir si le syst\u00e8me immunitaire r\u00e9agit bien et s\u2019il faut s\u2019attendre \u00e0 une \u00e9volution b\u00e9gnine de la maladie, ou alors s\u2019il r\u00e9agit de mani\u00e8re excessive et si des complications sont \u00e0 redouter\u00bb, explique Thomas Mortelmans.<\/p>\n

Un test rapide avec beaucoup de possibilit\u00e9s<\/b><\/p>\n

Une obstruction du canal par d\u2019autres particules dans le sang n\u2019est pas \u00e0 craindre. Les virus ne mesurent que 0,12 microm\u00e8tre de diam\u00e8tre et passent sans rencontrer de r\u00e9sistance. Hormis les nanoparticules, seuls les globules rouges sont plus gros que l\u2019endroit le plus \u00e9troit du canal. \u00abAu d\u00e9but de notre projet, ils nous posaient encore des probl\u00e8mes, raconte Thomas Mortelmans. Mais nous avons optimis\u00e9 le canal et ils passent, d\u00e9sormais.\u00bb Les chercheurs exploitent en effet le caract\u00e8re flexible et compressible des cellules: \u00abLa force capillaire est maintenant suffisamment importante pour presser les globules sanguins par chaque goulet d\u2019\u00e9tranglement du canal.\u00bb<\/p>\n

Le test ouvre encore plus de possibilit\u00e9 que le seul diagnostic du Covid-19. On pourrait ainsi m\u00e9langer au sang des nanoparticules de taille diff\u00e9rente avec d\u2019autres structures de surface et, de la sorte, tester en parall\u00e8le pour d\u2019autres maladies. Dans le cadre de l\u2019\u00e9tude, Thomas Mortelmans l\u2019a fait avec des particules dont la surface correspondait \u00e0 celle du virus de la grippe A. Lors des essais, deux endroits de la r\u00e9gion de pi\u00e9geage se sont \u00aballum\u00e9s\u00bb: l\u2019un pour le Covid-19 et l\u2019autre pour la grippe.<\/p>\n

Il est par ailleurs possible d\u2019identifier diff\u00e9rents anticorps que le syst\u00e8me immunitaire produit \u00e0 diff\u00e9rents stades de la maladie. On pourrait par exemple utiliser des particules fluorescentes vertes qui se fixent uniquement aux anticorps apparaissant dans la phase pr\u00e9coce de l’infection, en des particules fluorescentes rouges pour les anticorps par le syst\u00e8me immunitaire \u00a0apparaissant \u00e0 des stades ult\u00e9rieurs. \u00abLe test offre un maximum de possibilit\u00e9 d\u2019extension, rel\u00e8ve Thomas Mortelmans. Nous pourrions sans probl\u00e8me tester par exemple dix maladies diff\u00e9rentes d\u2019un coup, et utiliser encore quatre couleurs en plus.\u00bb Il serait en outre possible d\u2019augmenter le nombre de canaux pour tester encore plus de variants. En principe, le deuxi\u00e8me et le troisi\u00e8me canal ne sont l\u00e0 que pour confirmer le r\u00e9sultat du premier. Mais on pourrait aussi les utiliser pour mener des tests diff\u00e9rents. \u00abSur le principe, nous avons l\u00e0 un syst\u00e8me similaire aux Lego, o\u00f9 l\u2019on peut combiner diff\u00e9rents composants\u00bb, r\u00e9sume Yasin Ekinci, chef de projet.<\/p>\n

Les chercheurs ont d\u00e9marr\u00e9 leurs travaux sur le nouveau test un peu avant le d\u00e9but de la pand\u00e9mie de coronavirus. \u00abA l\u2019\u00e9poque, nous travaillions sur un test diagnostic de la maladie de Parkinson, raconte Yasin Ekinci. Lorsque la pand\u00e9mie s\u2019est propag\u00e9e, nous nous sommes demand\u00e9 comment nous pouvions, en tant qu\u2019institut de recherche, contribuer \u00e0 la surmonter.\u00bb Mais \u00e9tant donn\u00e9 le caract\u00e8re in\u00e9dit du test, le manque de connaissances sur le virus et la difficult\u00e9 \u00e0 se procurer des \u00e9chantillons des patients, le d\u00e9veloppement a pris beaucoup de temps.<\/p>\n

Pour l\u2019\u00e9tude, le dispositif a \u00e9t\u00e9 test\u00e9 sur 29 \u00e9chantillons de sang: 19 d\u2019entre eux provenaient de personnes infect\u00e9es, 10 de personnes non infect\u00e9es. Le test s\u2019est toujours av\u00e9r\u00e9 juste, sauf dans un cas faux-n\u00e9gatif, qui a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9 lui aussi lorsque le test a \u00e9t\u00e9 reconduit. \u00abEvidemment, pour estimer la fiabilit\u00e9 de mani\u00e8re \u00e9tay\u00e9e, nous devons mener beaucoup plus d\u2019essais et le potentiel d\u2019am\u00e9lioration est encore tr\u00e8s important, estime Yasin Ekinci. Mais c\u2019est d\u00e9j\u00e0 tr\u00e8s prometteur.\u00bb<\/p>\n

Le test devrait d\u2019ailleurs devenir encore plus simple \u00e0 utiliser. \u00abNous travaillons \u00e0 ce qu\u2019il soit tout aussi bien r\u00e9alisable avec de la salive plut\u00f4t qu\u2019avec du sang, d\u00e9taille Thomas Mortelmans. Nous voulons aussi faire en sorte que la lecture des signaux puisse \u00eatre assur\u00e9e par une cam\u00e9ra de t\u00e9l\u00e9phone portable au lieu du microscope. Les appareils modernes en sont d\u00e9sormais capables.\u00bb Actuellement, un test de ce genre prend entre 10 et 30 minutes. Mais il pourrait \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 en deux minutes, les travaux d\u2019optimisation sont actuellement men\u00e9s dans ce sens. \u00abNotre vision est une technologie qui permette de diagnostiquer plusieurs maladies, mais aussi des variants du Covid et de la grippe avec un t\u00e9l\u00e9phone portable, de mani\u00e8re fiable, rapide et \u00e9conomique, conclut Yasin Ekinci. Notre concept in\u00e9dit est en mesure de r\u00e9aliser cette vision.\u00bb<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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