Un nouveau nanoimmunoessai peut détecter les anticorps anti – SRAS-CoV-2 dans des échantillons de sang à très faible volume

La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), a été la plus grande crise de santé publique mondiale de mémoire récente. À ce jour, il a été responsable de plus de 158,3 millions d’infections et de plus de 3,3 millions de décès dans le monde.

La gestion de cette crise, l’atténuation de la propagation virale et la planification de la préparation de la prochaine phase de la pandémie impliquent de nombreux régimes de test et d’analyse. La surveillance continue de la propagation du virus pour contrôler la maladie, l’efficacité des vaccins dans les essais, les taux de mortalité par infection actuels et l’état de santé après la vaccination, nécessitent un large prélèvement sanguin et des tests pour détecter la séroprévalence du SRAS-CoV-2.

Dans une étude récente, les chercheurs ont développé et validé un nanoimmunoessai (NIA) qui analyse 1 024 échantillons en parallèle sur un seul appareil microfluidique de la taille d’une clé USB. Ils ont détecté des anticorps IgG anti-SRAS-CoV-2, atteignant une sensibilité de 98% et une spécificité de 100% sur la base d’une analyse de 134 sérums pré-pandémiques (collectés en 2013/2014 et 2018) et 155 sérums de transcription inverse-polymérase la réaction en chaîne (RT-PCR) a confirmé les individus positifs au COVID-19. L’étude est publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’Amérique (PNAS).

Les résultats de l’étude ont indiqué qu’une classification binaire précise des échantillons de sérum pouvait être obtenue avec la NIA. L’étude implique un développement et une validation détaillés de la méthode NIA et une analyse et un test rigoureux de la collecte de sang total à très faible volume.

Dans cette étude, les chercheurs ont analysé des échantillons obtenus plus de 20 jours après l’apparition des symptômes, ainsi que des échantillons obtenus moins de 20 jours après l’apparition des symptômes – dans les deux cas, les résultats de la NIA ont été excellents. Ils ont démontré que le NIA pouvait être utilisé pour détecter les anticorps anti-SRAS-CoV-2 dans des échantillons de sang total séché à très faible volume (éliminant le besoin de prélèvement de sang par ponction veineuse).

Les capacités de la plate-forme peuvent être étendues pour inclure une analyse multiplexée, permettant à quatre biomarqueurs ou plus – plusieurs antigènes, cytokines ou marqueurs inflammatoires – d’être testés pour chaque échantillon afin d’obtenir des informations sur l’infection virale et la réponse.

Les consommables, la consommation de réactifs et les coûts associés sont négligeables avec la NIA, ce qui est une considération importante par rapport au coût élevé des réactifs des ELISA et lorsqu’on considère les pénuries de réactifs potentielles qui peuvent survenir pendant les phases critiques d’une pandémie mondiale. »

Les méthodes de test actuelles, telles que l’ELISA, les dosages immunologiques chimioluminescents (CLIA) ou les dosages à flux latéral (LFA), nécessitent une ponction veineuse pour la collecte de sang, suivie d’un prétraitement des échantillons, et impliquent des réactifs et des procédures de test coûteux; tout cela exclut des tests complets et contribue à des coûts de santé élevés. Les principaux avantages présentés ici sont que ce test repose sur un sang réutilisé à partir d’une bandelette de test de glucose (piqûre au doigt) et d’autres méthodes d’échantillonnage de sang à faible coût pour éliminer le besoin de ponction veineuse, et est capable d’analyser jusqu’à 1024 échantillons par appareil. En outre, la consommation de réactif NIA et les coûts correspondants sont environ 1 000 fois inférieurs à ceux des dosages immuno-enzymatiques standard (ELISA).

Pour mettre en œuvre cette méthode, les chercheurs ont expliqué que les laboratoires ont besoin d’un microarrayer de contact disponible dans le commerce et de la capacité de fabriquer des masques, des moules et des dispositifs microfluidiques PDMS, qui peuvent être fabriqués facilement à l’aide d’un spincoater, de fours à 80 ° C et d’un stéréomicroscope. La lecture de l’appareil est effectuée sur un microscope à épifluorescence standard équipé d’une platine automatisée.

Les chercheurs ont testé deux dispositifs de prélèvement sanguin commerciaux: le Mitra® de Neoteryx et le HemaXisTM DB10 de DBS System SA, pour montrer la possibilité de réutiliser des bandelettes de test de glycémie à faible coût et largement disponibles pour la collecte et l’expédition d’échantillons. Les échantillons peuvent être stockés jusqu’à 6 jours à température ambiante avec une dégradation minimale de l’échantillon. Le chercheur a démontré que les trois méthodes combinées à la NIA ont identifié plus d’échantillons positifs qu’un ELISA standard effectué sur des échantillons de sérum prélevés sur les mêmes individus.

Les chercheurs prévoient qu’un individu peut acheter un simple kit de prélèvement sanguin contenant une lancette, un dispositif de prélèvement sanguin et une enveloppe de retour dans une pharmacie ou un supermarché local. Ensuite, l’individu peut collecter le sang avec une simple piqûre de doigt et envoyer le dispositif avec l’échantillon de sang à un laboratoire qui analysera un ou plusieurs biomarqueurs, interprétera les données et retournera les résultats du test à l’individu via une communication électronique.

La méthode de cette étude peut être utilisée pour analyser de grands échantillons prélevés dans le cadre d’études épidémiologiques, identifier des donneurs pour la thérapie plasmatique et offrir un soutien aux essais de vaccins. Pendant une pandémie mondiale, de telles technologies pourraient permettre la collecte de données épidémiologiques critiques, fournissant des données instrumentales pour le développement et le déploiement de vaccins, écrivent les chercheurs.

La combinaison d’un NIA à haut débit, hautement spécifique et sensible et la capacité d’analyser des volumes infimes d’échantillons de sang séché ont un énorme potentiel pour la sérologie du SRAS-CoV-2, les études épidémiologiques, les essais de vaccins et le soutien au développement thérapeutique.