Une nouvelle technique d’imagerie permet de révéler les meilleurs anticorps pour la détection du COVID-19

Les vaccins inversent le cours de la pandémie, mais le risque d’infection est toujours présent dans certaines situations. Si vous souhaitez rendre visite à un ami, monter dans un avion ou aller voir un film, il n’y a pas de test instantané très précis qui puisse vous dire immédiatement si vous avez ou non une infection par le SRAS-CoV-2. Mais de nouvelles recherches du Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) pourraient aider à obtenir des tests instantanés fiables sur le marché.

Une étude menée par Michal Hammel et Curtis D.Hodge suggère qu’un test à flux latéral très sensible – le même type d’appareil utilisé dans les tests de grossesse à domicile – pourrait être développé en utilisant des paires d’anticorps rigides qui se lient à la protéine nucléocapside du SRAS-CoV-2 . Un tel test ne nécessiterait qu’une petite goutte de mucus ou de salive, pourrait donner des résultats en 15 minutes et pourrait détecter une infection au COVID-19 un jour avant l’apparition des symptômes. Leur travail a été publié dans la revue mAB.

Les tests de référence actuels pour le COVID-19 utilisent une forme de réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour identifier la présence d’acide nucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 plutôt que d’une protéine virale. Ils sont assez précis, avec des taux de faux négatifs inférieurs à 5% (en fonction principalement du site d’échantillonnage, du type d’échantillon et du stade de l’infection). Cependant, les tests PCR doivent être envoyés pour analyse dans un laboratoire accrédité.

Les tests antigéniques rapides utilisent des anticorps pour détecter des parties spécifiques de la particule virale elle-même. Les tests antigéniques actuels ont un taux très faible de faux positifs, mais sont en proie à des taux élevés de faux négatifs et ne peuvent donc pas remplacer les tests PCR pour le diagnostic définitif du COVID-19.

Si un test antigénique plus précis était mis sur le marché, il pourrait servir d’outil de dépistage initial utile similaire au fonctionnement des tests de grossesse à domicile. En cas de résultat positif, l’utilisateur devra prendre des mesures de précaution appropriées (isolement et autres comportements de prévention de la transmission) puis faire confirmer le diagnostic par un test officiel dans une clinique de santé.

Alors que nous nous dirigeons vers la normalisation et la réouverture des économies dans le monde entier, il existe une demande continue pour des tests rapides et peu coûteux qui peuvent être auto-administrés sans avoir besoin d’un professionnel qualifié. Les tests de PCR COVID-19 actuellement utilisés sont coûteux, à environ 100 $ par test, et en moyenne, les laboratoires américains effectuent un million de tests par jour. Un test d’antigène rapide précis pourrait coûter 1 $ chacun et éliminer le temps d’attente. « 

Michal Hammel, biophysicien, domaine des biosciences du laboratoire, DOE / Lawrence Berkeley National Laboratory

Hammel, Hodge et leurs collègues ont utilisé la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) effectuée à la source de lumière avancée (ALS) de Berkeley Lab pour examiner environ 20 interactions anticorps-antigène. Leurs données ont montré qu’une paire particulière d’anticorps monoclonaux se liait à la protéine de nucléocapside de manière très forte et stable, en partie à cause de la rigidité des anticorps. Tous les anticorps varient dans leur degré de rigidité en fonction de la séquence d’acides aminés de leurs «bras», qui sont la partie des molécules en forme de Y qui se lient aux antigènes. «On a également observé que la combinaison des deux anticorps rigides augmentait la mise en réseau – un processus dans lequel plusieurs anticorps liés au même antigène à différents sites forment des amas ou des« réseaux »plus grands», a expliqué Hodge, chercheur postdoctoral et premier auteur de l’étude. .

La mise en réseau d’anticorps et une stabilité de liaison élevée sont connues pour améliorer la sensibilité des dosages à flux latéral, et les chercheurs ont longtemps émis l’hypothèse que la flexibilité des anticorps joue un rôle dans les deux propriétés.

Mais étudier la dynamique physique des paires anticorps-antigène pour trouver les anticorps les plus efficaces est très difficile avec les techniques d’imagerie traditionnelles, qui nécessitent que les molécules soient stabilisées ou cristallisées. La technique SAXS développée par Hammel et ses collègues permet aux scientifiques d’examiner les anticorps et antigènes dans leur état naturel, c’est-à-dire lorsqu’ils se déplacent librement dans un liquide.

« Nous avons montré que nous pouvons identifier rapidement de nouvelles paires anticorps-antigène qui aboutissent à un test de détection plus sensible », a déclaré Hammel. « Cette technique pourrait être appliquée à des centaines d’anticorps dans un court laps de temps pour identifier les anticorps les plus appropriés pour atteindre une sensibilité encore inatteinte des diagnostics à base d’anticorps, qui sont essentiels pour le diagnostic précoce du SRAS-CoV-2 comme ainsi que d’autres agents pathogènes. « 

L’équipe étudie actuellement des méthodes pour améliorer encore davantage la sensibilité des tests.