Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) qui est apparu à Wuhan, en Chine, fin décembre 2019 est l'agent causal de la pandémie de coronavirus en cours de 2019 (COVID-19). Aujourd'hui, elle a affecté plus de 41 millions de vies et causé plus de 1,1 million de morts dans le monde. De nombreux pays d'Europe, d'Asie et d'Amérique du Nord luttent toujours contre les deuxièmes vagues d'infection.
Les tests d'acide nucléique tels que la réaction en chaîne par transcription inverse-polymérase (RT-PCR) sont devenus le pilier de la détection précoce de l'infection par le SRAS-CoV-2. Des contrôles positifs ont été produits pour les dosages moléculaires afin de valider les tests et d'assurer l'exactitude. Cependant, la plupart des contrôles positifs existants ne peuvent pas servir de contrôle complet du processus et nécessitent une distribution dans la chaîne du froid.
Pour tenter de surmonter ces problèmes, une équipe de chercheurs de divers départements de l'Université de Californie à San Diego a récemment proposé d'utiliser des particules biomimétiques de type virus (VLP) comme témoins positifs pour les tests utilisés dans la détection du SRAS-CoV-2. Leur étude est publiée sur le serveur de pré-impression bioRxiv*.
Les chercheurs ont développé une solution de nanotechnologie biomimétique dans laquelle ils ont emballé les transcrits d'ARN avec les régions d'acide nucléique qui se lient aux amorces virales et aux sondes dans un support de nanoparticules. En d'autres termes, ils ont généré un contrôle positif biomimétique en produisant une technologie VLP qui exploite les caractéristiques uniques du SARS-CoV-2 mais qui est en même temps inoffensive dans les tests de diagnostic. Alors que plusieurs plates-formes de nanotechnologie telles que les nanoparticules polymères et lipidiques qui peuvent transporter des acides nucléiques sont actuellement disponibles, les capsides virales sont des enveloppes d'acide nucléique naturelles et constituent donc un meilleur choix pour les contrôles positifs.
Module de détection SARS-CoV-2 (SDM)
Sommaire
Les VLP dérivés de bactériophages et de virus végétaux imitent l'environnement naturel de l'ARN viral
Les chercheurs ont emballé des séquences cibles ARN du SARS-CoV-2 synthétiques déficientes en réplication dans des VLP dérivées du bactériophage Qbeta (Qβ) et du virus de la marbrure chlorotique du niébé (CCMV). Les VLP chimériques ont été développées soit par reconstitution et co-expression du module de détection cible et des protéines d'enveloppe in vivo, soit par l'assemblage de séquences d'ARN du module de détection et de protéines d'enveloppe in vitro.
Ces contrôles positifs basés sur des VLP imitent étroitement l'ARN conditionné du SRAS-CoV-2 tout en étant non infectieux et sûrs à utiliser dans le cadre de diagnostic, contrairement à l'utilisation d'ARN provenant de patients infectés. De plus, l'étude a montré que ces VLP pourraient servir de contrôles efficaces et positifs qui sont stables, évolutifs et polyvalents pour une utilisation dans divers contextes cliniques de tests.
« Un avantage particulier du système CCMV est la simple reconstitution in vitro – offrant ainsi un haut degré de modularité. »
Qβ et CCMV étaient des contrôles positifs prometteurs et stables pour la RT-qPCR
Dans l'ensemble, les deux VLP développés dans le cadre de cette étude – le Qβ dérivé du bactériophage et le CCMV dérivé du virus végétal – fournissent des plates-formes prometteuses pour l'encapsidation des séquences cibles d'ARN et peuvent servir de contrôles positifs stables pour la RT-qPCR ou d'autres tests détection d'agents pathogènes infectieux tels que le SRAS-CoV-2.
L'équipe de recherche a développé des systèmes d'expression in vivo et des protocoles de reconstitution in vitro, produisant des nanoparticules à base de CCMV et Qβ qui peuvent encapsider des modules de détection du SARS-CoV-2 compatibles avec les ensembles d'amorces / sondes CDC. Comme l'ARN est stabilisé dans la VLP, le contrôle positif imite les conditions naturelles familières à la matrice ARN SARS-CoV-2 dans des échantillons environnementaux ou cliniques.
Des contrôles positifs plus sûrs et plus accessibles peuvent aider à atténuer les disparités dans les tests
Les plates-formes Qβ et CCMV sont hautement évolutives en utilisant la fermentation bactérienne et l'agriculture moléculaire végétale. L'expression in vivo des Qβ VLP permet moins d'étapes de traitement tandis que le désassemblage et le réassemblage in vitro des VLP CCMV chimères offre un meilleur contrôle de l'encapsidation des molécules cibles. Cependant, ces deux systèmes VLP se sont révélés robustes dans les tests cliniques.
L'équipe estime que ces VLP rendront le traitement des contrôles positifs du SRAS-CoV-2 plus accessible et plus sûr pour les professionnels de la santé dans une grande variété de contextes, y compris les aéroports et les passages frontaliers, et aideront également à atténuer les disparités dans les tests entre les différents pays. dans le monde.
«Le potentiel de rendre ces contrôles positifs pour le SRAS-CoV-2 largement disponibles dans des conditions ambiantes pourrait aider à atténuer certaines des disparités dans les tests qui contribuent à l'augmentation des décès liés au COVID-19 dans les populations mal desservies aux États-Unis et dans le monde. . «
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
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