Dans une récente étude publiée sur medRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont développé un test de détection de protéine de pointe du coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère à haut débit et à antigène rapide utilisant des allonamères, un nouveau type d’aptamères qui effectuent une régulation allostérique au lieu d’une activité catalytique.
Sommaire
Arrière plan
Depuis le début de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), il y a eu une impulsion pour développer des tests de détection du SRAS-CoV-2 plus efficaces et plus précis. Jusqu’à présent, la méthode de détection standard a été la méthode quantitative de réaction en chaîne par polymérase de la transcriptase inverse (RT-qPCR), qui détecte l’acide ribonucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 dans des échantillons d’écouvillonnage des voies respiratoires. Il nécessite un personnel qualifié et une configuration de laboratoire pour les tests et peut entraîner des faux positifs et des faux négatifs en raison de la liaison croisée des amorces avec des régions non spécifiques et des mutations dans les régions cibles des amorces, respectivement.
Les tests basés sur le dosage immuno-enzymatique (ELISA) ciblent les réponses des anticorps immunoglobulines M (IgM) et G (IgG) au lieu de l’ARN du SRAS-CoV-2, mais peuvent donner des résultats inexacts en raison de niveaux insuffisants d’IgM et d’IgG dans les premiers stades de l’infection. Cela rend les tests ELISA inadaptés à la détection précoce du SARS-CoV-2.
Les tests de diagnostic rapide de détection d’antigène (Ag-RDT) ciblent les protéines virales de pointe et de nucléocapside dans les voies respiratoires et constituent une option plus appropriée pour la détection précoce de COVID-19. Cependant, leur dépendance vis-à-vis d’anticorps monoclonaux hautement spécifiques limite leur utilisation généralisée.
Les aptamères d’acide nucléique, avec leur sensibilité et leur affinité de liaison élevées, peuvent être fusionnés avec de l’ARN catalytique ou de l’acide désoxyribonucléique (ADN) pour former des ribocommutateurs ou des désoxyribocommutateurs, qui peuvent être utilisés comme outil de diagnostic.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, une équipe de chercheurs a développé une nouvelle classe d’aptamères appelés allonamères, qui sont des répétitions d’acides nucléiques allostériques ou des mers qui fonctionnent comme des ribocommutateurs ou des désoxyribocommutateurs, mais avec une activité allostérique au lieu d’un mécanisme catalytique. Les allonamères ont été utilisés pour créer un test antigénique rapide à haut débit appelé Quantum-Logic Aptamer Analyte Detection (Q-LAAD) pour détecter la protéine de pointe SARS-CoV-2.
Un allonamère d’ADN a été produit en utilisant l’évolution systématique des ligands par enrichissement exponentiel (SELEX). Cet allonamère était composé de deux domaines de liaison avec une région de liaison. La liaison de la protéine de pointe SARS-CoV-2 à un domaine entraînerait un changement de conformation dans l’autre domaine de liaison, lui permettant de se connecter à une molécule rapporteur fluorescente.
La spécificité de l’allonamère à la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 et sa capacité à se lier aux protéines de pointe de différentes variantes du SRAS-CoV-2 ont été testées à l’aide d’essais d’immunofluorescence. Q-LAAD a été validé à l’aide d’écouvillons nasaux de patients potentiellement symptomatiques atteints de COVID-19. La sensibilité et la spécificité de Q-LAAD ont été comparées à celles de la méthode RT-qPCR.
Résultats
Les résultats ont montré qu’en in vitro tests, le test Q-LAAD basé sur les allonamères pourrait détecter la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 à partir d’écouvillons nasaux antérieurs. La sensibilité et la spécificité étaient de 97 % et 100 %, respectivement, bien supérieures aux exigences de performance minimales respectives de 80 % et 97 % établies par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) pour l’utilisation recommandée des Ag-RDT.
Lorsque Q-LAAD a été testé contre les variantes alpha, bêta, gamma et delta du SRAS-CoV-2, les signaux de fluorescence provenant de la détection des protéines de pointe gamma et delta étaient significativement plus élevés que le contrôle de la nucléocapside, tandis que les signaux de la liaison aux alpha et bêta les protéines de pointe ont montré un changement quintuple, bien que ce ne soit pas significatif.
Le test n’a présenté de réaction croisée avec aucun des 28 agents pathogènes respiratoires courants ou des 19 substances endogènes testés dans l’étude. Cependant, d’autres substances, telles que la protéine de mucine purifiée, ont montré une certaine réactivité croisée à 0,5 % poids/volume, ce qui indique que la sensibilité du Q-LAAD pourrait diminuer si les échantillons d’écouvillons contenaient de grandes quantités de mucus. Les ingrédients des traitements couramment utilisés contre les infections des voies respiratoires supérieures présentaient également une réaction croisée avec le test.
conclusion
Pour conclure, l’étude a présenté Q-LAAD, un nouveau test antigénique rapide basé sur les allonamères, qui a montré une sensibilité et une spécificité élevées à de très faibles niveaux de protéine de pointe du SRAS-CoV-2. Le test Q-LAAD a détecté efficacement la plupart des variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 et a nécessité de petites quantités de réactifs facilement disponibles.
De plus, les auteurs pensent que le processus SELEX permet aux allonamères d’être facilement modifiés ou mis à jour pour se lier aux protéines de pointe des futures variantes émergentes et à d’autres cibles, telles que les protéines de nucléocapside pour développer des tests multi-cibles. Le test ne nécessite qu’une configuration de plaque à 96 puits et un lecteur de plaque à fluorescence, ce qui rend le test Q-LAAD rapide et économique.
Selon les auteurs, Q-LAAD combine la sensibilité des tests basés sur la PCR et la rapidité et la simplicité des tests antigéniques. L’adaptabilité, la faible limite de détection et les capacités à haut débit rentables du Q-LAAD pourraient en faire un outil efficace et dynamique dans la détection précoce du SRAS-CoV-2.
*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 traités comme des informations établies.
