En inspectant la réponse immunitaire du corps au niveau moléculaire, une équipe de recherche a développé une nouvelle façon de tester les patients pour le COVID-19. Leur méthode peut potentiellement attraper des infections quelques heures après l’exposition – ; bien plus tôt que les tests COVID-19 actuels ne peuvent détecter le virus – ; avec une précision quasi parfaite. L’équipe décrit son innovation, qui en est encore aux premiers stades de développement, dans le numéro du 27 février de Méthodes des rapports de cellule.
La plupart des tests COVID-19 existants « reposent sur le même principe, à savoir que vous avez accumulé une quantité détectable de matériel viral, par exemple, dans votre nez », explique l’auteur principal de l’étude, Frank Zhang, qui a travaillé sur le projet en tant que chercheur de Flatiron. Fellow du Flatiron Institute’s Center for Computational Biology (CCB) à New York. « Cela pose un défi lorsqu’il est tôt dans la fenêtre temporelle de l’infection et que vous n’avez pas accumulé beaucoup de matériel viral, ou que vous êtes asymptomatique. »
La nouvelle technique est plutôt basée sur la façon dont notre corps monte une réponse immunitaire lorsqu’il est envahi par le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19. Lorsque l’assaut commence, des gènes spécifiques s’activent. Des segments de ces gènes produisent des molécules d’ARNm qui guident la construction des protéines. Le mélange particulier de ces molécules d’ARNm modifie les types de protéines produites, y compris les protéines impliquées dans les fonctions de lutte contre les virus. La nouvelle méthode peut identifier en toute confiance quand le corps monte une réponse immunitaire au virus COVID-19 en mesurant l’abondance relative des différentes molécules d’ARNm. La nouvelle étude est la première à utiliser une telle approche pour diagnostiquer une maladie infectieuse.
Les chercheurs ont ajusté leur méthode en utilisant des échantillons de sang d’une étude de 2020 sur des recrues de la marine américaine prélevées avant et après que les participants aient attrapé le COVID-19. Le cadre de calcul des chercheurs a identifié plus de 1 000 changements de rapport de variants d’ARNm associés à la maladie.
Lorsqu’elle a été testée à l’aide d’échantillons de sang réels, la nouvelle méthode a donné un taux de précision impressionnant de 98,4 %. C’est d’autant plus impressionnant que l’approche fonctionne aussi bien sur les patients asymptomatiques, pour lesquels les tests antigéniques rapides peuvent être précis à moins de 60 %. « C’était vraiment surprenant que cela fonctionne si bien », déclare Zhang, aujourd’hui professeur adjoint au Cedars-Sinai Medical Center de Los Angeles. « C’est une alternative prometteuse et une approche complémentaire aux tests PCR conventionnels. »
La nouvelle approche n’est pas encore prête pour les heures de grande écoute, dit Zhang. Lui et ses collègues n’ont testé que des échantillons de sang plutôt que les échantillons nasaux qui sont plus courants et plus pratiques pour diagnostiquer le COVID-19. En outre, ils doivent s’assurer qu’ils peuvent faire la distinction entre la réaction du corps au COVID-19 et sa réponse aux infections causées par d’autres virus, comme le rhume.
Les chercheurs se disent cependant optimistes, car d’autres groupes de recherche ont déjà fait des progrès sur des tests qui examinent uniquement quels gènes s’activent. Ces mêmes tests pourraient facilement ajouter l’analyse de l’ARNm développée dans la nouvelle étude, produisant ainsi des résultats encore meilleurs, dit Zhang. « Tout ce qu’ils peuvent faire, nous pouvons probablement explorer et unir nos forces », y compris la détection de cas dans les heures suivant l’exposition initiale.
Zhang a travaillé sur les aspects informatiques du projet avec Natalie Sauerwald, chercheuse au CCB, et Olga Troyanskaya, directrice adjointe du CCB pour la génomique. Stuart Sealfon de la Icahn School of Medicine du Mount Sinai à New York a dirigé les travaux sur les composants biologiques de l’étude, avec Standard BioTools à San Francisco développant la configuration des tests.
