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Avec le variant Delta qui fait des ravages dans les populations non vaccinées et les cas de COVID-19 qui explosent dans le monde entier, la pandémie est loin d’être terminée. Malgré la rapidité impressionnante du développement des tests de diagnostic du SARS-CoV-2 depuis un an et demi, la grande majorité des échantillons des patients doivent encore être envoyés à un laboratoire pour être traités, ce qui ralentit le rythme du suivi des cas de COVID-19.

Un test de diagnostic peu coûteux

Maintenant, des chercheurs du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de l’université de Harvard, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de plusieurs hôpitaux de la région de Boston ont créé un test de diagnostic peu coûteux, basé sur CRISPR, qui permet aux utilisateurs de se tester eux-mêmes pour le SARS-CoV-2 et les multiples variants du virus en utilisant un échantillon de leur salive à la maison, sans instrument supplémentaire.

Ce dispositif de diagnostic, appelé Minimally Instrumented SHERLOCK (miSHERLOCK), est facile à utiliser et fournit des résultats qui peuvent être lus et vérifiés par une application pour smartphone dans l’heure qui suit.

Il a réussi à distinguer trois variants différents du SARS-CoV-2 lors d’expériences, et peut être rapidement reconfiguré pour détecter d’autres variants comme le Delta. Ce dispositif peut être assemblé à l’aide d’une imprimante 3D et de composants courants pour environ 15 dollars, et la réutilisation du matériel permet de réduire le coût des tests individuels à 6 dollars chacun.

Ce test est appelé miSHERLOCK 

« miSHERLOCK élimine la nécessité de transporter des échantillons des patients vers un lieu de test centralisé et simplifie grandement les étapes de préparation des échantillons, donnant aux patients et aux médecins une image plus rapide et plus précise de la santé des individus et des communautés, ce qui est essentiel lors d’une pandémie en évolution », a déclaré la co-première auteure Helena de Puig, post-doctorante au Wyss Institute et au MIT.

Pour la détection du SARS-CoV-2, le groupe s’est tourné vers une technologie CRISPR créée dans le laboratoire de Jim Collins, membre de la faculté Wyss et auteur principal de l’article, appelée « specific high sensitivity enzymatic reporter unlocking » (SHERLOCK). SHERLOCK utilise les « ciseaux moléculaires » de CRISPR pour couper l’ADN ou l’ARN à des endroits spécifiques, avec un bonus supplémentaire : lorsqu’il reconnaît sa séquence cible, ce type spécifique de ciseaux coupe également d’autres morceaux d’ADN dans la zone environnante, ce qui permet de le modifier pour produire un signal indiquant que la cible a été coupée avec succès.

Les chercheurs ont créé une réaction de SHERLOCK conçue pour couper l’ARN du SARS-CoV-2 dans une région spécifique d’un gène appelé Nucléoprotéine, qui est conservée dans plusieurs variants du virus. Lorsque les ciseaux moléculaires – une enzyme appelée Cas12a – se lient avec succès au gène Nucléoproteine et le coupent, les sondes d’ADN simple brin sont également coupées, produisant un signal fluorescent. Ils ont également créé d’autres essais SHERLOCK conçus pour cibler un panel de mutations virales dans les séquences de la protéine S qui représentent trois variants génétiques du SARS-CoV-2 : Alpha, Beta et Gamma.

Il est alimenté par des piles

Afin d’intégrer la préparation de l’échantillon de salive et la réaction de SHERLOCK en un seul diagnostic, l’équipe a conçu un dispositif simple, alimenté par des piles, comportant deux chambres : une chambre de préparation de l’échantillon chauffée et une chambre de réaction non chauffée. L’utilisateur crache dans la chambre de préparation de l’échantillon, allume la chaleur et attend trois à six minutes pour que la salive soit absorbée par le filtre.

L’utilisateur retire le filtre et le transfère dans la colonne de la chambre de réaction, puis pousse un piston qui dépose le filtre dans la chambre et perfore un réservoir d’eau pour activer la réaction de SHERLOCK. 55 minutes plus tard, l’utilisateur regarde à travers la fenêtre teintée du transilluminateur dans la chambre de réaction et confirme la présence d’un signal fluorescent. Il peut également utiliser une application pour smartphone qui analyse les pixels enregistrés par la caméra du smartphone et fournit un diagnostic positif ou négatif clair.

De très bons résultats

Les chercheurs ont testé leur dispositif de diagnostic à l’aide d’échantillons de salive clinique provenant de 27 patients atteints du COVID-19 et de 21 patients sains. Ils ont constaté que miSHERLOCK identifiait correctement les patients atteints de cette maladie dans 96 % des cas et les patients non atteints dans 95 % des cas. Ils ont également testé ses performances contre les variants Alpha, Beta et Gamma du SARS-CoV-2 en dopant de la salive humaine saine avec de l’ARN viral synthétique contenant des mutations représentant chaque variant, et ont constaté que ce dispositif était efficace pour une gamme de concentrations d’ARN viral.

L’équipe nous montre comment ce test fonctionne dans cette vidéo :

Cette recherche a été publiée dans Science Advances.

Source : Harvard University
Crédit photo : Pexels

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