Des chercheurs de l'Université de Floride centrale ont mis au point une nouvelle technique qui pourrait donner aux médecins un outil plus rapide et plus sensible pour détecter les agents pathogènes associés aux maladies inflammatoires de l'intestin. y compris la maladie de Crohn.

La nouvelle technique basée sur les nanoparticules peut également être utilisée pour la détection d'autres microbes qui défient les scientifiques depuis des siècles, car ils se cachent profondément dans les tissus humains et sont capables de reprogrammer les cellules pour échapper avec succès au système immunitaire.

Les microbes réapparaissent des années plus tard et peuvent causer de graves problèmes de santé comme ceux observés dans les cas de tuberculose. Les méthodes de test actuelles pour trouver ces microbes cachés existent, mais nécessitent beaucoup de temps pour terminer et retardent souvent un traitement efficace pendant des semaines, voire des mois.

Le professeur agrégé de l'UCF J. Manuel Perez et le professeur Saleh Naser et leur équipe de recherche ont développé une méthode utilisant des nanoparticules recouvertes de marqueurs d'ADN spécifiques aux agents pathogènes insaisissables. La technique est efficace et plus précise que les méthodes actuelles pour prélever même de petites quantités d'un agent pathogène. Plus important, il faut des heures au lieu de semaines ou de mois pour obtenir des résultats, potentiellement donner aux médecins un outil plus rapide pour aider les patients.

"Notre nouvelle technique a dépassé les méthodes moléculaires et microbiologiques traditionnelles, " dit Naser, professeur à l'UCF College of Medicine. "Sans compromettre la spécificité ou la sensibilité, la nano-méthode a produit des résultats fiables et précis en quelques heures plutôt qu'en mois."

Les travaux de recherche translationnelle du groupe sont publiés dans l'édition d'aujourd'hui de la revue PLOS Un.

L'équipe a créé des nanocapteurs hybrides à relaxation magnétique (hMRS) qui peuvent repêcher et détecter de minuscules quantités d'ADN provenant d'agents pathogènes cachés dans les cellules d'un patient. Les
Les hMRS ultrafins sont composés d'une nanoparticule d'oxyde de fer recouverte de polymère et sont chimiquement modifiés pour se lier spécifiquement à un marqueur d'ADN qui est unique à un agent pathogène particulier.

Lorsque le hMRS se lie à l'ADN du pathogène, un signal de résonance magnétique est détecté, qui est amplifié par les molécules d'eau qui entourent la nanoparticule. Ensuite, le chercheur peut lire le changement de signature magnétique sur un écran d'ordinateur ou un appareil électronique portable, comme un smartphone, et déterminer si l'échantillon est infecté par un agent pathogène particulier.

Les chercheurs ont utilisé Mycobacterium avium spp. paratuberculose (MAP), un agent pathogène qui a été impliqué dans la cause de la maladie de Johne chez les bovins et de la maladie de Crohn chez l'homme, pour tester leur technique. Ils ont utilisé un grand nombre d'échantillons de sang et de tissus de biopsie de patients atteints de la maladie de Crohn et des échantillons de viande de bovins atteints de la maladie de Johne.

"Il s'agit de donner aux professionnels de la santé des outils simples et fiables pour mieux comprendre la propagation d'une maladie, tout en aidant les gens à se faire soigner plus rapidement, " dit Perez, qui travaille au Nanoscience Technology Center de l'UCF. "C'est mon objectif. Et c'est là que la nanotechnologie a vraiment beaucoup à offrir, en particulier lorsque la technologie a été validée à l'aide de tests cliniques, des échantillons alimentaires et environnementaux comme c'est le cas dans notre cas."

L'Institut national des sciences médicales générales (NIGMS), qui fait partie des National Institutes of Health, et financé la recherche, a déclaré que ce type de recherche fondamentale peut constituer la base de percées médicales.

"Juste l'année dernière, Le Dr Perez et son équipe ont découvert de manière inattendue la propriété de liaison à l'ADN de leurs nanocapteurs magnétiques, et maintenant ils ont montré qu'il peut devenir la base d'un rapide, test de laboratoire sensible pour les bactéries et les virus difficiles à mesurer dans les échantillons de patients, " a déclaré Janna Wehrle, Doctorat., des NIGMS. « C'est un merveilleux exemple de la rapidité avec laquelle une avancée peut passer du banc de la recherche pour répondre à un besoin clinique important. »