Missions spatiales: un laboratoire d’analyse biomédicale dans une boîte à chaussures

Le 25 mai, l’Agence spatiale canadienne et Impact Canada ont annoncé les 20 projets retenus du concours Défi des soins de santé dans l'espace lointain, qui vise à favoriser la mise au point de nouvelles technologies dans le domaine des soins de santé. Ces technologies sont destinées aux astronautes des missions spatiales de longue durée ainsi qu’aux collectivités éloignées du Canada.

Le projet présenté par l’Université de Montréal et retenu par le consortium réunit trois professeurs de chimie reconnus dans le domaine des technologies de la santé, soit les professeurs de l’UdeM Jean-François Masson, expert des biocapteurs optiques pour la détection de maladies, et Joelle Pelletier, spécialiste en ingénierie des protéines et interactions moléculaires, ainsi que le professeur de l’Université Laval Denis Boudreau, spécialisé en nanomatériaux et instrumentation optique.

L’équipe québécoise de chimistes a été sélectionnée grâce à sa technologie nommée SPRINT, qui est composée de nanocapteurs intelligents à résonance plasmonique de surface. «En des termes plus profanes, nous allons concevoir un laboratoire d’analyse biomédicale miniature dont la composante principale, servant à détecter les biomarqueurs d’une maladie dans une goutte de sang humain, sera de la grosseur d’une boîte de mouchoirs, explique Jean-François Masson. Avec l’ensemble du matériel nécessaire à l’analyse, ce laboratoire miniaturisé sera entreposé dans un contenant d’une taille analogue à celles d’une boîte à chaussures!»

Les missions spatiales des prochaines décennies présenteront des défis beaucoup plus complexes que ceux des missions à bord de la Station spatiale internationale, qui n'est qu'à 400 km de la Terre: «L’habitacle des fusées n’est pas des plus spacieux. Les prochaines missions emmèneront les astronautes à des distances de la Terre jamais atteintes. Ils devront donc être autonomes pour tout ce qui est essentiel à la vie. En cas de maladie, ce n’est pas possible d’installer un laboratoire d’analyse médicale traditionnel, même petit. C’est pourquoi l’Agence spatiale canadienne a fait appel à l’inventivité des scientifiques de partout au pays pour trouver des solutions», souligne Jean-François Masson.

La détection rapide et quantitative des marqueurs d’inflammation de l’instrument SPRINT permettra de dépister plusieurs maladies graves. L’absence de laboratoires cliniques en régions éloignées signifie que le patient ou l’échantillon sanguin doit voyager vers un centre urbain selon la situation. Cela peut être long, coûteux et compliqué. Avoir à portée de main un instrument facilitant le diagnostic d’une maladie permet de choisir le meilleur traitement pour les patients.

Son utilisation pourrait révolutionner la pratique médicale dans les régions éloignées, car des diagnostics rapides sur place sont synonymes de suivis effectués aussi sur place, et non dans les grands centres urbains, souvent difficilement accessibles pour ces communautés. Il suffit de penser au Grand Nord canadien, où les distances à parcourir sont énormes.

En outre, la mise en service de l’instrument ne requerra pas d’environnement stérile ou aseptique ni de formation particulière – un patient pourrait s’en servir de façon autonome. Il permet même de s’affranchir des étapes manuelles de prélèvement et d’injection. La goutte de sang reste captive dans la cartouche, minimisant le potentiel de contamination et de destruction de l’échantillon. Les longs délais d’analyse pour l’obtention des résultats disparaissent aussi, puisque ceux-ci s’afficheront en 15 minutes.

Cette solution technologique sera donc adaptée aux conditions où le personnel et les ressources sont limités, ainsi qu’au roulement de personnel. Telle qu’elle est conçue, elle ne demandera pas d’installations de données centralisées ou de technologie périphérique, mais si cela s’avérait nécessaire, le logiciel pourrait être conçu pour communiquer avec les systèmes centralisés.

«Nous sommes donc disposés à travailler en collaboration avec les communautés éloignées du Canada pour désigner les applications de la technologie qui leur seront les plus utiles et concevoir une série de cartouches répondant à leurs besoins», affirme l’équipe des professeurs Masson, Pelletier et Boudreau.