Une équipe de professeurs de la Wayne State University a découvert une nouvelle technologie qui détectera rapidement et facilement les anticorps actifs contre l’infection à Mycobacterium tuberculosis (TB). Leur travail, “Discovery of Novel Transketolase Epitopes and the Development of IgG-Based Tuberculosis Serodiagnostics”, a été publié dans une édition récente de Spectre microbiologique, une revue publiée par l’American Society for Microbiology. L’équipe est dirigée par Lobelia Samavati, MD, professeure au Centre de médecine moléculaire et de génétique de l’École de médecine. Samavati a été rejoint par Jaya Talreja, Ph.D, et Changya Peng, chercheurs au département de médecine interne de Wayne State.
La tuberculose reste une menace mondiale pour la santé, avec 10 millions de nouveaux cas et 1,7 million de décès par an. Selon le dernier rapport de l’Organisation mondiale de la santé, la tuberculose est la 13e cause de décès et la deuxième cause de mortalité infectieuse après le COVID-19. L’infection tuberculeuse latente (ITBL) est considérée comme un réservoir de bactéries tuberculeuses et les sujets peuvent évoluer vers une tuberculose active. Un tiers de la population mondiale est infectée par la tuberculose et, en moyenne, 5 à 10 % des personnes infectées par l’ITL développeront une tuberculose active au cours de leur vie, généralement dans les cinq premières années suivant l’infection initiale.
Les tests de référence pour déterminer si une infection est une tuberculose active sont les tests de frottis d’expectoration et de culture. Cependant, ces méthodes nécessitent la collecte d’expectorations, ce qui prend du temps, coûte cher, nécessite du personnel qualifié et manque de sensibilité. Les tests conventionnels actuels différenciant l’ITL des témoins non infectés – ; tels que les tests cutanés à la tuberculine (TST) et/ou le test de libération d’interférongamma (IGRA) ; ne font pas la distinction entre l’infection tuberculeuse active et la tuberculose latente. Malgré les progrès des techniques moléculaires rapides pour le diagnostic de la tuberculose, il existe un besoin non satisfait pour un test simple et peu coûteux au point de service (POC), rapide et non basé sur les expectorations.
Le groupe de recherche de Samavati travaille depuis plus de 15 ans pour développer une technologie de détection des anticorps dans diverses maladies respiratoires. Son laboratoire a développé une nouvelle technologie non basée sur les expectorations et a découvert plusieurs nouveaux épitopes immunitaires qui se lient de manière différentielle à des immunoglobulines (IgG) spécifiques chez les sujets infectés par la tuberculose. Les niveaux d’IgG spécifiques à l’épitope dans le sérum peuvent différencier la tuberculose active des sujets LTBI, des témoins sains et d’autres maladies respiratoires. Cette technologie peut être utilisée comme simple test sérologique POC-TB, non basé sur les crachats, qui est hautement spécifique et sensible pour différencier la tuberculose active de la LTBI.
« Auparavant, nous avons développé une plate-forme de présentation de l’antigène du phage T7 et après l’immunocriblage de grands ensembles d’échantillons de sérum, nous avons identifié 10 clones qui se lient de manière différentielle aux anticorps sériques (IgG) des patients atteints de tuberculose active, différenciant la tuberculose des autres maladies respiratoires », a déclaré Samavati. “L’un de ces clones à haute performance présentait une homologie avec l’enzyme transcétolase (TKT) de la bactérie TB, qui est une enzyme essentielle nécessaire à la croissance intracellulaire de la bactérie chez un hôte. Nous avons émis l’hypothèse que l’abondance d’IgG dans le sérum contre le nouveau néoantigène identifié que nous avons nommé comme TKTµ peuvent différencier la tuberculose active, l’ITL et d’autres maladies pulmonaires granulomateuses non tuberculeuses telles que la sarcoïdose. Nous avons développé un nouveau test direct Peptide ELISA pour quantifier les niveaux d’IgG dans des échantillons de sérum contre TKTµ. Nous avons conçu deux homologues supplémentaires du peptide M.tb TKT qui se chevauchent avec une antigénicité potentielle correspondant à M.tb-spécifique transcétolase (VTT-TKT1 et VTT-TKT3) et donc standardisé trois ELISA Peptide (TKTμ, M.tb TKT1 et M.tb TKT3) pour le sérodiagnostic TB.”
Après le développement et la standardisation d’un ELISA direct de peptides pour trois peptides, l’équipe de recherche a testé 292 sujets, et leurs résultats ELISA TKT-peptide montrent que les patients TB ont des niveaux significativement plus élevés d’anticorps spécifiques TKT par rapport aux patients qui étaient des témoins sains et avec LTBI . L’augmentation des niveaux d’anticorps spécifiques au TKT est vraisemblablement associée à la croissance des bactéries M.tb chez les patients tuberculeux actifs. Le TKT joue un rôle clé dans le passage de la phase de dormance à la phase proliférative et les IgG spécifiques au TKT peuvent révéler les différences entre la tuberculose active et la LTBI. Ainsi, le sérodiagnostic de la tuberculose basé sur les IgG avec ELISA TKT-peptide est prometteur.
Actuellement, les tests sérologiques antituberculeux disponibles dans le commerce présentent une faible sensibilité et spécificité. Les résultats ELISA obtenus avec les peptides TKT découverts par l’équipe de Wayne State ont donné une spécificité et une sensibilité élevées. Leurs résultats montrent que les anticorps IgG dirigés contre la transcétolase peuvent discriminer la tuberculose active.
Notre test ELISA de peptide TKT nécessite des peptides TKT synthétisés chimiquement pour recouvrir les puits de la plaque ELISA, moins de 100 µl d’échantillon de sérum sanguin du patient, des réactifs de détection et un lecteur de plaque ELISA. Nous sommes extrêmement enthousiastes à propos de notre technologie et du fait qu’avec un simple test, nous pouvons différencier la tuberculose active de l’ITL et d’autres maladies respiratoires. Nous pensons que notre méthode et l’ELISA du peptide TKT peuvent répondre aux exigences de l’Organisation mondiale de la santé et des Centers for Disease Control and Prevention en tant que méthode de dépistage POC.”
Lobelia Samavati, MD, professeure, Centre de médecine moléculaire et de génétique, École de médecine, Wayne State University
L’équipe de recherche a déposé une demande de brevet sur sa technologie et recherche activement des entreprises intéressées à investir.
Cette recherche a été soutenue par le National Heart, Lung and Blood Institute des National Institutes of Health, numéros de subvention 113508 et 148089. La Foundation for Innovative New Diagnostics (FIND, Genève, Suisse) a fourni des échantillons de tuberculose et d’ITL.
Source:
Référence de la revue :
Talreja, J., et al. (2023). Découverte De Nouveaux Epitopes De La Transkétolase Et Développement De Serodiagnostics De La Tuberculose à Base D’IgG. Spectre microbiologique. doi.org/10.1128/spectrum.03377-22.
