Le transport aérien mondial ne se limite pas aux personnes et aux biens - agents infectieux, trop, peuvent monter à bord en tant que passagers indésirables et parcourir de grandes distances en quelques heures. Dans l'air, les germes peuvent se propager sans contrôle. Le projet de recherche conjoint HyFly vise à établir les bases scientifiques pour briser les chaînes d'infection et, si possible, prévenir les pandémies. Ils espèrent y parvenir notamment en utilisant une méthode non invasive pour identifier les personnes infectées en fonction des composants de leur haleine.

Les aéroports sont des plaques tournantes pour les agents pathogènes du monde entier. Les maladies infectieuses se propagent rapidement par voie aérienne à travers les pays et les continents. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), le risque d'épidémie mondiale augmente. De nouvelles stratégies anti-infectieuses sont nécessaires. C'est là qu'intervient le projet de recherche commun HyFly, avec un financement de 2,6 millions dans le cadre de l'initiative InfectControl 2020 du ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche (voir encadré « HyFly – aperçu du projet »). Les partenaires de l'industrie et de la recherche développent des stratégies pour perturber les chaînes d'infection dans le transport aérien et établir des contre-mesures efficaces par mesure de précaution. Le projet devrait fournir des plans d'action concrets pour les exploitants d'aéroports et les compagnies aériennes.

Utiliser des diagnostics non invasifs pour détecter les agents infectieux

L'un des moyens par lesquels le projet tente de contrôler les voies de migration consiste à détecter les infections rapidement et efficacement lorsque les passagers subissent un contrôle dans les aéroports, sans recourir à des méthodes de biologie moléculaire. Les chercheurs de l'Institut Fraunhofer de thérapie cellulaire et d'immunologie IZI mettent en place une méthode non invasive à cette fin, basé sur la spectrométrie de mobilité ionique (IMS).

"Les méthodes de biologie moléculaire ne conviennent pas ici, car ils prennent trop de temps. Au lieu, nous nous appuierons sur IMS, une méthode non invasive qui ne nécessite pas, par exemple, tout frottis, ou tout échantillon de sang ou de salive. Cette méthode a fait ses preuves dans la détection de drogues et de résidus d'explosifs dans les aéroports du monde entier depuis de nombreuses années maintenant, " dit le Dr Dirk Kuhlmeier, directeur du groupe de travail sur le microdiagnostic chez Fraunhofer IZI. Le chercheur et son équipe développent un système qui distinguera les bactéries les unes des autres en quelques minutes à partir de composés organiques volatils (COV), qui sont des composants de la respiration humaine. « IMS se distingue par la possibilité qu'il offre de détecter rapidement et avec sensibilité des composés organiques volatils directement dans l'air, " dit Kuhlmeier.

En utilisant la chromatographie en phase gazeuse, les composants respiratoires sont d'abord pré-séparés puis transférés vers le spectromètre de mobilité ionique couplée, où des particules chargées sont produites. "Les molécules neutres de COV sont ionisées par haute énergie, " Kuhlmeier dit, expliquant la méthode. "Les molécules chargées se déplacent très rapidement vers le détecteur dans le champ électrique homogène. Une molécule peut être caractérisée en fonction du temps de dérive nécessaire avant qu'elle ne heurte l'électrode, et la bactérie peut être identifiée sur la base d'une composition de COV spécifique."

Les premiers tests de laboratoire ont été effectués avec succès, et la nouvelle procédure de diagnostic non invasive a un grand potentiel pour faire la distinction entre différents agents pathogènes. Kuhlmeier et son équipe optimisent actuellement la méthode. Le plan est de perfectionner les diagnostics dans le nouveau centre de projets Fraunhofer pour les systèmes microélectroniques et optiques pour la biomédecine. Le Project Hub à Erfurt sera officiellement inauguré le 19 octobre 2018 par Fraunhofer Président Prof. Reimund Neugebauer, avec le ministre de Thuringe des Affaires économiques, Science et société numérique, Wolfgang Tiefensee. En plus de Fraunhofer IZI, les instituts Fraunhofer pour l'optique appliquée et l'ingénierie de précision IOF et pour les microsystèmes photoniques IPMS couvriront les biosciences, ingénierie microélectronique et microsystèmes, ainsi que l'optique et la photonique avec leurs compétences clés.

Des études précliniques sont prévues pour 2019. Ensuite, l'équipe de recherche de Leipzig prévoit de mener d'autres tests pour analyser l'influence de la prise alimentaire sur l'haleine et pour vérifier comment cela affecte les diagnostics.