Détecter le VIH à l’aide de nanomachines d’ADN

La nanomachine d’ADN, ici liée à un anticorps, génère de la lumière en présence de ce dernier.

La nanomachine d’ADN, ici liée à un anticorps, génère de la lumière en présence de ce dernier.

Crédit : Source : Marco Tripodi

En 5 secondes

Une machine à l’échelle nanométrique composée d’ADN synthétique se révèle un outil de diagnostic rapide, puissant et abordable pour de nombreuses maladies, dont le VIH.

De nouvelles recherches pourraient bien révolutionner le processus lent, lourd et coûteux de la détection des anticorps qui permettent de diagnostiquer les maladies infectieuses et auto-immunes comme l’arthrite rhumatoïde et le VIH. Une équipe internationale de chercheurs a conçu et synthétisé une « nanomachine » d’ADN qui permet de détecter et d’identifier des anticorps cibles précis en générant un signal lumineux. Leur nouvelle approche, décrite dans un article de la revue prestigieuse Angewandte Chemie ce mois-ci, permet d’envisager le développement de nouvelles méthodes de détection rapides et abordables d’anticorps au lieu d’intervention. Ainsi, les débuts tardifs de traitement et les coûts de santé croissants associés aux techniques actuelles seraient éliminés.

Le principe de fonctionnement de cette nanomachine est relativement simple. La liaison de l’anticorps à la machine d’ADN provoque un changement structurel à l’échelle nanométrique qui permet de séparer deux molécules aux propriétés optiques générant ainsi un signal lumineux. La nanomachine, qui n’a pas besoin d’être activé chimiquement, est très rapide – elle agit en moins de cinq minutes. Les anticorps cibles sont donc facilement détectés, et ce, même dans des échantillons cliniques complexes comme le sérum sanguin. 

 « L’un des avantages de notre approche est sa grande polyvalence, souligne le professeur Francesco Ricci, de l’Université de Rome Tor Vergata, un des coauteurs principaux de l’étude. Cette nanomachine d’ADN peut être modifiée afin de détecter une vaste gamme d’anticorps : notre plateforme s’adapte donc à un grand nombre de maladies différentes. »

 « Notre nanomachine offre d’importants avantages par rapport aux méthodes existantes de détection d’anticorps, ajoute le professeur Alexis Vallée-Bélisle de l’Université de Montréal, l’autre auteur principal de l’étude. Rapide, elle ne nécessite pas de produits chimiques réactifs ni de manipulations complexes. Il s’agit simplement de l’ajouter à un échantillon sanguin et de mesurer l’intensité lumineuse produite. Elle pourrait donc être utile à diverses fins comme les diagnostics sur le lieu d’intervention et la bio-imagerie. »

« Une autre caractéristique importante de la plateforme est son faible coût, précise le professeur Kevin Plaxco de l’Université de Californie à Santa Barbara, un autre co-auteur de l’étude. Le matériel nécessaire pour un test coûte environ quinze cents : notre approche est donc très concurrentielle par rapport à d’autres méthodes quantitatives. »

« Nous nous réjouissons de ces résultats préliminaires mais sommes également impatients d’améliorer encore plus notre plateforme de détection, affirme Simona Ranallo, étudiante au doctorat dans le groupe de M. Ricci à l’Université de Rome et première auteure de l’étude. Nous pourrions par exemple adapter notre plateforme afin que le signal de la  nanomachine soit lisible à l’aide d’un téléphone mobile. Notre approche serait alors vraiment accessible à tous! Nous travaillons présentement sur cette idée, et sommes à la recherche de partenaires industriels pour amener à bien cette innovation sur le marché. » 

À propos de cette étude

Simona Ranallo, Marianna Rossetti, le professeur Kevin W. Plaxco, le professeur Alexis Vallée-Bélisle et le professeur Francesco Ricci ont publié « A Modular, DNA-Based Beacon for Single-Step Fluorescence Detection of Antibodies and Other Proteins » dans Angewandte Chemie le 4 septembre 2015 (DOI : 10.1002/ange.201505179.) Simona Ranallo, Marianna Rossetti et Francesco Ricci sont affiliés au Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche de l’Université de Rome Tor Vergata. Kevin W. Plaxco est affilié au Center for Bioengineering et au Département de chimie et de biochimie de l’Université de Californie à Santa Barbara. Alexis Vallée-Bélisle est affilié au Laboratoire de Biosenseurs & Nanomachines du Département de chimie de l’Université de Montréal.

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