Une nouvelle méthode utilisant des nanobilles d’ADN pourrait révolutionner la détection des agents pathogènes

Les chercheurs de l’Institut Karolinska ont développé une nouvelle méthode utilisant des nanoballes d’ADN pour détecter les agents pathogènes, visant à simplifier les tests d’acide nucléique et à révolutionner la détection des agents pathogènes. Les résultats de l’étude, publiés dans Science Advances, pourraient ouvrir la voie à un test électronique simple, capable d’identifier rapidement et à moindre coût divers acides nucléiques dans divers scénarios.

Le chercheur principal Vicent Pelechano, professeur agrégé au département de microbiologie, de tumeur et de biologie cellulaire de l’Institut Karolinska, est prudemment optimiste quant au potentiel de la technologie à détecter un éventail d’agents pathogènes dans des contextes réels.

“La méthodologie consiste à combiner la biologie moléculaire (génération de nanoballes d’ADN) et l’électronique (quantification basée sur l’impédance électrique) pour produire un outil de détection pionnier”, explique Vicent Pelechano.

Les chercheurs ont modifié une réaction isotherme d’amplification de l’ADN appelée LAMP pour générer de minuscules nanoballes d’ADN de 1 à 2 µM si l’agent pathogène était présent dans l’échantillon. Ces nanobilles sont ensuite dirigées à travers de minuscules canaux et identifiées électriquement lorsqu’elles traversent entre deux électrodes. La méthode a démontré une sensibilité remarquable en détectant aussi peu que 10 molécules cibles et des résultats rapides en moins d’une heure, en utilisant un système compact et immobile.

La détection rapide et précise du matériel génétique est essentielle au diagnostic, particulièrement en réponse à l’émergence de nouveaux agents pathogènes. »

Vicent Pelechano, professeur agrégé, département de microbiologie, tumeur et biologie cellulaire de l’Institut Karolinska

Au cours de la récente pandémie de COVID-19, les chercheurs ont constaté une utilisation intensive des diagnostics à base de protéines pour les tests rapides. Cependant, ces méthodes nécessitent du temps pour développer des anticorps de haute qualité. En revanche, selon les chercheurs, les approches basées sur les acides nucléiques offrent une plus grande facilité de développement, une sensibilité accrue et une flexibilité inhérente. Cette nouvelle méthode, offrant une détection sans étiquette, pourrait accélérer le déploiement de nouveaux kits de diagnostic. Intégrant des composants électroniques produits en masse à des prix abordables avec des réactifs lyophilisés, la technologie possède le potentiel de fournir un dispositif au point de service bon marché, largement déployé et évolutif.

L’équipe a commencé ce travail dans le prolongement de ses efforts antérieurs dans la détection basée sur LAMP (Loop-Mediated Isothermal Amplification) du SRAS-CoV-2 pendant la pandémie (https://news.ki.se/new-diagnostic-test-for-covid-19-may-deliver-results-within-half-an-hour).

Actuellement, l’équipe de recherche explore activement les possibilités d’intégrer cette technologie dans des domaines tels que la surveillance environnementale, la sécurité alimentaire, la détection de la résistance aux virus et aux antimicrobiens. L’équipe explore également des possibilités d’obtention de licences ou éventuellement de création d’une startup pour capitaliser sur cette technologie, après avoir récemment déposé une demande de brevet pour cette technologie.

Les principaux financiers de l’étude sont la Fondation Knut et Alice Wallenberg.
Les partenaires de collaboration importants sont l’Université Rutgers et le Stanford Genome Technology Center.