Les chercheurs du DTU développent une nouvelle méthode pour détecter rapidement l’ARN du SRAS-CoV-2 qui peut également être conçue pour détecter d’autres maladies.
Les méthodes actuelles de détection de l’ARN du SRAS-CoV-2 recommandées par l’Organisation mondiale de la santé reposent profondément sur les rôles des enzymes biologiques. Le coût élevé, les conditions de transport et de stockage strictes et les pénuries mondiales d’enzymes limitent les tests à grande échelle. Cela signifie que la plupart des pays doivent donner la priorité aux tests sur les cas vulnérables, ce qui retarde le diagnostic et l’identification des cas positifs, ce qui peut à nouveau entraver l’atténuation et la suppression de la pandémie.
Transcription inverse quantitative-amplification en chaîne par polymérase(qRT-PCR) est toujours l’étalon-or pour la détection du génome entier et a joué un rôle crucial dans le contrôle de la pandémie de Covid-19. Cependant, la conversion de l’échantillon au résultat prend plusieurs heures. Le procédé nécessite un instrument thermocycleur complexe pour élever et abaisser la température de réaction par étapes discrètes.
Plus simple et moins cher
Les méthodes d’amplification isotherme non enzymatique, plus simples et plus rapides, ont montré des potentiels prometteurs pour remplacer la qRT-PCR. Bien que ces méthodes fonctionnent très bien lorsque le gène cible est court, elles doivent encore fonctionner efficacement pour détecter des génomes entiers (cibles longues d’ADN ou d’ARN).
Pendant la pandémie de COVID-19, la zone euro à elle seule a connu une baisse de 3,8% du PIB au cours du premier trimestre 2020 (Eurostat 2020). Ainsi, le développement d’une méthodologie à moindre coût pour la détection des agents pathogènes serait très bénéfique pour les patients et les systèmes de santé visant à lutter contre les futures pandémies.
Le professeur agrégé Yi Sun et le postdoctorant Mohsen Mohammadniaei du DTU Health Tech ont inventé un test en un seul pot, qu’ils ont nommé NISDA (test de déplacement et d’amplification de brin isotherme non enzymatique). Le test est destiné à la détection rapide de l’ARN du SRAS-CoV-2 sans avoir besoin de l’étape de transcription inverse de l’ARN de la méthodologie qRT-PCR. Il permet une routine de détection en une seule étape. L’utilisateur n’a qu’à ajouter l’échantillon dans un seul tube, le placer dans l’instrument et attendre 30 minutes pour obtenir le résultat.
Le dosage fonctionne à une température constante ne nécessite aucune enzyme et est basé sur l’approche de déplacement de brin médié par le pied (TMSD). Le TMSD est un outil moléculaire sans enzyme à partir duquel un brin d’ADN ou d’ARN (sortie) est déplacé par un autre brin (entrée) pour former une structure duplex plus stable.
Haute précision et sensibilité
Le test NISDA a détecté une très faible concentration d’ARN (10 copies/µL) en seulement 30 minutes. En collaboration avec l’hôpital Hvidovre et l’hôpital Bispebjerg, l’équipe de recherche a pu valider cliniquement le test NISDA, représentant une spécificité de 100 % et une sensibilité de 96,77 % et 100 % lors de l’installation en laboratoire et à l’hôpital, respectivement.
Nous avons exploité l’approche TMSD et conçu trois sondes ADN. Une sonde a remplacé le génome entier par un court brin d’ADN. Les deux autres sondes ont utilisé l’ADN court échangé pour déclencher une réaction en cascade d’amplification du signal de fluorescence. La beauté du test NISDA est sa simplicité. Nous avons supprimé l’utilisation d’enzymes pour réduire le coût du test et améliorer sa robustesse à température ambiante. »
Yi Sun, professeur agrégé
L’ARN extrait des échantillons d’écouvillonnage de gorge est ajouté au mélange réactionnel et incubé à 42 °C pendant 30 minutes dans le flux de travail du test. L’étape suivante est la mesure de la fluorescence, et les échantillons avec des signaux de fluorescence significativement plus élevés que les échantillons témoins (négatifs) sont considérés comme positifs.
Vers un outil de diagnostic multi-maladies
« Être directement impliqué dans l’amélioration de la santé des gens est le rêve ultime d’un chercheur biomédical. Nous pensons que le test NISDA nous a donné cette merveilleuse chance d’atteindre cette ambition », a déclaré le chercheur postdoctoral Mohsen Mohammadniaei.
« La prochaine étape consiste à poursuivre la conception du test NISDA pour détecter différents agents pathogènes et à développer un dispositif de diagnostic au point de service pour le diagnostic de plusieurs maladies. Un autre avantage du test NISDA est sa capacité à être conçu pour des cibles d’ARN courtes telles que le biomarqueur du cancer. microARN. Nous explorons actuellement différents schémas pour la commercialisation du test NISDA. Nous sommes certains que le test NISDA sera bientôt largement connu », conclut le professeur agrégé Yi Sun.
