À la fin de 2023, près de 40 millions de personnes dans le monde vivaient avec le VIH, dont environ 1,2 million aux États-Unis. La même année, environ 630 000 personnes sont mortes dans le monde entier des maladies liées au sida. Bien qu'il s'agisse d'une baisse significative des années précédentes, les décès liés au sida restent un défi de santé mondial essentiel.
Alors que la thérapie antirétrovirale (ART) a amélioré l'espérance de vie des personnes atteintes du SIDA, un manque d'outils de diagnostic et de gestion des maladies efficaces a gêné sa mise en œuvre mondiale. Seuls 59% des personnes dans le besoin ont accès au traitement, et environ une personne sur quatre vivant avec le VIH ignore leur statut. De plus, les individus à l'art qui adhèrent à un traitement ininterrompu peuvent subir un rebond viral entre les tests de charge virale, ce qui reste au courant de l'échec du traitement et potentiellement infectieux pendant des semaines, voire des mois.
Un défi majeur dans la lutte contre le VIH est le manque de technologies d'auto-test qui peuvent détecter de nouvelles infections au cours des deux premières semaines (phase aiguë) ou identifier le rebond viral chez les patients sous TAR. À ce jour, aucun auto-test n'a été développé pour détecter le VIH en phase aiguë ou pendant le rebond viral chez les patients supprimés.
Pour répondre au besoin urgent d'un auto-test fiable, rapide et abordable pour la détection précoce du VIH, des chercheurs du College of Engineering and Computer Science, en collaboration avec le Charles E. Schmidt College of Medicine, à la Florida Atlantic University, ont reçu la phase II d'une subvention de cinq millions de dollars sur cinq ans.
La subvention soutiendra le développement d'une technologie de micropuce jetable innovante conçue pour l'auto-test du VIH-1 au cours des deux premières semaines après l'infection, ainsi que pour le suivi du rebond viral chez les patients suppressifs d'art. La technologie sera également largement applicable à d'autres maladies infectieuses telles que les flavivirus, l'hépatite, la tuberculose, le paludisme et le SRAS-CoV-2.
Près de 40% des personnes infectées par le VIH ne sont pas sous traitement suppressif, malgré le traitement antirétroviral de première intention abordable ou même disponible. Cela est dû en grande partie au manque de diagnostics de VIH faciles à utiliser pour l'auto-test. Ce qui est nécessaire, c'est une plate-forme accessible à faible coût pour les tests de dépistage du VIH qui peut améliorer le diagnostic pendant la phase aiguë de l'infection, aider à identifier l'échec du traitement et améliorer la gestion des maladies pour mieux contrôler la progression de la maladie. «
Waseem Asghar, Ph.D., chercheur principal, professeur et président associé au Département de génie électrique et en informatique et département de génie biomédical de la FAU
Contrairement aux tests de VIH coûteux aujourd'hui, les chercheurs s'attendent à ce que la technologie FAU coûte moins de 5 $ par test. Les tests de VIH actuels, tels que les tests basés sur la PCR, sont coûteux, nécessitent un équipement de laboratoire coûteux, des techniciens et des réactifs qualifiés (50 $ à 200 $ par test), ce qui les rend inadaptés à l'auto-test. Les versions miniaturisées existent mais sont à forte intensité de main-d'œuvre, tandis que d'autres tests sont coûteux, nécessitent une réfrigération et ont des temps de redressement longs. De plus, les tests rapides qui détectent les anticorps VIH sont inefficaces pour la détection précoce, car les anticorps apparaissent trois à quatre semaines après l'infection.
Tirant l'expertise de la fabrication de micropuces, de la microfluidique, de l'amplification isotherme, de l'imagerie et de la microélectronique, l'équipe de projet développera la puce d'auto-test du VIH-1 capable de détecter sélectivement le VIH dans des échantillons de sang entier.
Le test développé par Asghar et Massimo Caputi, Ph.D., co-chercheur et professeur du Département de sciences biomédicales de FAU au sein du Collège de médecine, détectera le VIH pendant la phase d'infection aiguë ou le rebond viral, offrira des résultats rapides et resteront stables sans réfrigération. Le dispositif portable sera alimenté par batterie et fonctionnera entièrement automatisé, offrant une véritable fonctionnalité « échantillon en fonction de l'entreprise » qui nécessite une manipulation minimale de l'utilisateur.
Après avoir chargé l'échantillon de sang dans la plate-forme d'actionnement magnétique, les résultats seront disponibles dans les 40 minutes – une amélioration significative par rapport aux tests conventionnels qui prennent plusieurs heures et nécessitent une infrastructure de laboratoire clinique.
« Le développement de cette nouvelle technologie d'auto-test change la donne car elle comble un écart fondamental dans la détection et la gestion du VIH, en particulier dans les domaines pauvres où l'accès aux soins de santé est limité », a déclaré Stella Batalama, Ph.D., doyen du Collège d'ingénierie et d'informatique. « En développant une plate-forme d'auto-test abordable et facile à utiliser, nous pouvons permettre aux individus de détecter tôt le VIH tôt, de réduire la transmission et d'améliorer les résultats du traitement. Cette innovation a le potentiel de sauver d'innombrables vies, offrant de l'espoir à ceux qui autrement pourraient ne pas avoir accès à des soins en temps opportun, en fin de compte à freiner l'épidémie de VIH mondiale. »
L'équipe de projet comprend Una O'Doherty, MD, Ph.D., professeur de pathologie et de médecine de laboratoire à la Emory University School of Medicine, qui servira de conseiller en chef de l'équipe; et Patrick E. Jackson, MD, professeur adjoint de maladies infectieuses, Université de Virginie, qui fournira une expertise clinique sur les aspects de l'auto-test du VIH.
