Dispositif MinION (à droite) séquençant des fragments génomiques bactériens selon la méthode ON-rep-seq. Ici, l'appareil est couplé à un MinIT pour l'acquisition de données (à gauche) et contrôlé par un smartphone. Crédit :Université de Copenhague
Une nouvelle méthode d'identification bactérienne, appelé ON-rep-seq, examine sélectivement, fragments spécifiques de souche du génome bactérien, permettant la génération de résultats qui nécessitaient auparavant le séquençage de l'ADN de l'ensemble du génome bactérien ou des approches fastidieuses comme l'électrophorèse sur gel en champ pulsé, qui était auparavant l'étalon-or pour le typage au niveau de la souche des micro-organismes. D'où, la méthode a le potentiel de changer l'approche utilisée pour enquêter sur les épidémies de maladies d'origine alimentaire en rendant l'analyse beaucoup moins longue et moins coûteuse.
Aujourd'hui, la détection et l'identification bactériennes basées sur l'ADN bactérien nécessitent une instrumentation coûteuse et de nombreuses heures de travail par des spécialistes hautement qualifiés. Imaginons, par exemple, il y a un suspect Salmonelle épidémie. Habituellement, afin de localiser son origine, non seulement les enquêteurs devront analyser de nombreux échantillons, mais l'analyse doit être précise pour distinguer une souche bactérienne d'une autre.
"Notre nouvelle méthode permet l'identification et le typage de centaines d'échantillons en moins de deux heures, et nous nous attendons à ce que cela soit même réduit au "temps réel" dans un court laps de temps, " dit l'un des chercheurs à l'origine de l'étude, Lukasz Krych, Professeur agrégé au Département des sciences alimentaires de l'Université de Copenhague, Danemark.
La méthode s'appuie sur un appareil qui a été utilisé pour le séquençage de l'ADN dans l'espace
La nouvelle méthode est basée sur le séquençage des nanopores, qui est une nouveauté, approche de séquençage de l'ADN en temps réel « qui va certainement révolutionner l'avenir du séquençage de l'ADN, " selon Lukasz Krych.
Le projet de recherche a été réalisé en collaboration avec la société polonaise GenXone S.A., ce qui a permis de mettre en place un pipeline bioinformatique nécessaire pour effectuer une analyse rapide et efficace des données de séquençage.
Après préparation des échantillons, le dispositif MinION est chargé avec les fragments génomiques pour l'identification des souches bactériennes à partir de centaines d'isolats bactériens. A gauche :Lukasz Krych, Professeur agrégé et Josue L. Castro Mejia, Post-doc, tous deux du Département des sciences alimentaires de l'Université de Copenhague. Crédit :Département des sciences de l'alimentation, Université de Copenhague
Le plus petit séquenceur jamais proposé par Oxford Nanopore Technologies, appelé MinION, est un ordinateur de poche à 999 $, Appareil alimenté par USB qui est devenu disponible dans le commerce en 2015. Un an plus tard, il a été emmené à la Station spatiale internationale, où il a réalisé le premier séquençage d'ADN de l'histoire réalisé dans des conditions d'apesanteur. Malgré la révolution incontestable du séquençage de l'ADN offerte par MinION, il est vite devenu évident que les données générées avec l'appareil ne sont toujours pas parfaites en raison d'erreurs de séquençage, par exemple, tandis que l'analyse est restée relativement coûteuse à réaliser (environ 150 $ par bactérie).
Un petit appareil avec une analyse rapide et bon marché offre d'énormes opportunités en matière de sécurité alimentaire
Les scientifiques du Département des sciences alimentaires de l'Université de Copenhague ont trouvé un moyen d'utiliser cette technologie pour analyser des centaines de bactéries à la fois, réduire les coûts à moins de 2 $ par bactérie, tout en augmentant la précision à plus de 99%.
"Notre méthode peut être utilisée aussi bien au sein des organisations de sécurité alimentaire, où vous pouvez rapidement trouver des bactéries pathogènes ou bénéfiques pour la santé, et aussi dans le domaine de la santé, où vous pourrez effectuer certaines analyses qui ne sont même pas envisagées aujourd'hui en raison du prix et de la nature chronophage de l'analyse traditionnelle, " dit un autre des chercheurs à l'origine de l'étude, Postdoc Josue Leonardo Castro Mejia.
À l'heure actuelle, plusieurs sociétés testent la méthode à mettre en œuvre dans leurs systèmes pour établir des programmes de dépistage rapide de milliers de souches.
