Une illustration d'un nouveau biocapteur se liant à une molécule ciblée et émettant de la lumière. La création du biocapteur a été dirigée par l'UW Medicine Institute for Protein Design. Crédit :Ian Haydon/UW Medicine Institute for Protein Design
Les scientifiques ont créé une nouvelle façon de détecter les protéines qui composent le coronavirus pandémique, ainsi que des anticorps contre elle. Ils ont conçu des biocapteurs à base de protéines qui brillent lorsqu'ils sont mélangés à des composants du virus ou à des anticorps spécifiques au COVID-19. Cette percée pourrait permettre des tests plus rapides et plus répandus dans un avenir proche. La recherche apparaît dans La nature .
Pour diagnostiquer l'infection à coronavirus aujourd'hui, la plupart des laboratoires médicaux s'appuient sur une technique appelée RT-PCR, qui amplifie le matériel génétique du virus afin qu'il puisse être vu. Cette technique nécessite un personnel et un équipement spécialisés. Il consomme également des fournitures de laboratoire qui sont désormais très demandées dans le monde entier. Les insuffisances de la chaîne d'approvisionnement ont ralenti les résultats des tests COVID-19 aux États-Unis et au-delà.
Dans un effort pour détecter directement le coronavirus dans les échantillons de patients sans avoir besoin d'amplification génétique, une équipe de chercheurs dirigée par David Baker, professeur de biochimie et directeur de l'Institute for Protein Design à UW Medicine, utilisé des ordinateurs pour concevoir de nouveaux biocapteurs. Ces dispositifs à base de protéines reconnaissent des molécules spécifiques à la surface du virus, lier à eux, puis émettent de la lumière par une réaction biochimique.
Les tests d'anticorps peuvent révéler si une personne a eu COVID-19 dans le passé. Il est utilisé pour suivre la propagation de la pandémie, mais ça, trop, nécessite des fournitures et des équipements de laboratoire complexes.
Alfredo Quijano-Rubio mène des recherches à l'UW Medicine Institute for Protein Design à Seattle. Il a dirigé les travaux sur la conception et les tests de nouveaux biocapteurs électroluminescents pour détecter les protéines et les anticorps du coronavirus. Les modifications futures de ce modèle de biocapteur pourraient également être utiles pour détecter d'autres molécules cliniquement importantes dans le cancer et les maladies infectieuses Crédit :Ian Haydon/UW Institute for Protein Design
La même équipe de chercheurs de l'UW a également créé des biocapteurs qui brillent lorsqu'ils sont mélangés avec des anticorps COVID-19. Ils ont montré que ces capteurs ne réagissent pas à d'autres anticorps qui pourraient également être dans le sang, y compris ceux qui ciblent d'autres virus. Cette sensibilité est importante pour éviter des résultats de test faussement positifs.
"Nous avons montré en laboratoire que ces nouveaux capteurs peuvent détecter facilement des protéines virales ou des anticorps dans le liquide nasal simulé ou le sérum de don, dit Boulanger. "Notre prochain objectif est de garantir qu'ils peuvent être utilisés de manière fiable dans un cadre de diagnostic. Ce travail illustre la puissance de la conception de protéines de novo pour créer des dispositifs moléculaires à partir de zéro avec des fonctions nouvelles et utiles."
Au-delà du COVID-19, l'équipe a également montré que des biocapteurs similaires pourraient être conçus pour détecter des protéines humaines médicalement pertinentes telles que Her2 (un biomarqueur et une cible thérapeutique pour certaines formes de cancer du sein) et Bcl-2 (qui a une signification clinique dans le lymphome et certains autres cancers), ainsi qu'une toxine bactérienne et des anticorps qui ciblent le virus de l'hépatite B.
