Des chercheurs de l’Impériale ont mis au point un nouveau test facile à utiliser qui pourrait diagnostiquer plus rapidement des maladies non infectieuses comme les crises cardiaques et les cancers.
Le nouveau test fonctionne en détectant des signaux moléculaires dans le corps appelés biomarqueurs, qui sont déjà utilisés dans des choses comme les tests COVID-19 où la présence de gènes SARS-CoV-2 indique COVID-19. Il existe également des biomarqueurs pour les maladies non infectieuses : par exemple, l’antigène spécifique de la prostate (PSA) dans le sang peut parfois servir de biomarqueur pour indiquer la présence d’un cancer de la prostate.
Les tests de diagnostic basés sur l’ARN ou l’ADN nécessitent souvent des températures contrôlées et impliquent plusieurs étapes. Le nouveau test peut être utilisé à température ambiante dans le cadre d’un processus convivial.
Les chercheurs espèrent que cela pourrait permettre des diagnostics plus rapides et plus faciles dans des contextes tels que les cabinets médicaux, ainsi que dans les cliniques aux ressources limitées des pays en développement.
Le nouveau test, appelé CrisprZyme, a été développé par une équipe de chercheurs dirigée par l’Imperial College de Londres, le MIT, et le Max Delbrück Center for Molecular Medicine à Berlin. Ils disent que le test pourrait améliorer l’accès aux diagnostics de biomarqueurs. Les résultats des études préliminaires en laboratoire du test sont publiés aujourd’hui dans Nature Nanotechnology.
En plus d’améliorer potentiellement l’accès au diagnostic dans les pays en développement, cette technologie pourrait nous rapprocher du diagnostic personnalisé à domicile ou au cabinet du médecin généraliste. En simplifiant les tests de diagnostic clinique, nous serons en mesure de fournir aux cliniciens les bons outils pour tester dans le même cabinet médical au lieu d’avoir à reprogrammer des analyses de suivi et des analyses de sang. »
Dr Marta Broto, premier auteur, Département des matériaux de l’Impérial
Inspiré de CRISPR
CrisprZyme s’appuie sur les tests de diagnostic CRISPR, qui utilisent l’ARN – le messager qui aide à créer des protéines – pour détecter des biomarqueurs dans des fluides biologiques comme le sang ou l’urine. Dans leur forme actuelle, ces tests détectent l’ARN puis amplifient cet ARN en créant de nombreuses copies afin que le signal soit plus lisible.
Cependant, ces technologies d’amplification doivent être régulées en température pour fonctionner, ce qui nécessite des équipements coûteux. De plus, bien qu’ils indiquent aux médecins si une maladie infectieuse est présente, ils ne peuvent pas fournir d’informations sur la quantité de biomarqueurs présents, ce qui est important pour surveiller les maladies non infectieuses telles que les maladies cardiaques et le cancer.
CrisprZyme améliore cette technologie en remplaçant le processus d’amplification par une analyse colorimétrique – une méthode qui détermine la quantité de biomarqueurs présents sans nécessiter d’amplification. Cela élimine le besoin de contrôle de la température et d’étapes supplémentaires, et peut également révéler la quantité de biomarqueur présente dans un échantillon.
L’auteure principale, la professeure Molly Stevens FRS FREng, des départements de matériaux et de bio-ingénierie de l’Impérial, a déclaré: « Notre test, comme d’autres, indique quand un biomarqueur est présent, mais CrisprZyme est un diagnostic plus simple que ceux actuellement disponibles. Ce qui le distingue également, c’est que il peut nous dire à quel point le biomarqueur est présent, ce qui peut nous aider non seulement à diagnostiquer une maladie, mais à surveiller sa progression dans le temps et en réponse au traitement. »
« Suite à d’autres développements et tests en laboratoire, nous espérons que cela nous aidera à nous rapprocher de la médecine personnalisée, dans laquelle le traitement est adapté plus spécifiquement aux besoins des patients. »
Pour éliminer l’étape d’amplification, les chercheurs ont utilisé des nanozymes – de minuscules matériaux synthétiques qui se comportent comme des enzymes. Leur activité de type enzymatique augmente le signal du test facilitant la lecture de l’analyse colorimétrique.
La technologie ne supprime pas tout à fait toutes les étapes, car l’échantillon doit encore être traité avec des produits chimiques pour extraire le biomarqueur souhaité avant de passer le test. Les chercheurs continuent de faire évoluer leur technologie en étudiant des alternatives de traitement des échantillons pour la rendre encore plus conviviale.
Ce travail a été financé par la British Heart Foundation, l’EPSRC IRC in Early Warning Sensing Systems for Infectious Diseases (i-sense), le Department of Defence Prostate Cancer Research Program, la Royal Academy of Engineering et le Rosetrees Trust.
