Une équipe comprenant des scientifiques de Rutgers a conçu une protéine synthétique qui détecte rapidement les molécules d'un agent neurotoxique mortel qui a été classé par les Nations Unies comme une arme de destruction massive et pourrait être utilisé dans une attaque de guerre chimique.

Ce développement pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de biocapteurs et de traitements sur mesure qui pourraient être déployés contre l'agent de guerre chimique VX, ont déclaré les scientifiques.

Comme décrit dans Avancées scientifiques , l'équipe a créé la protéine grâce à une conception spéciale sur des ordinateurs à grande vitesse dans les laboratoires Rutgers.

"Nous avons créé une protéine artificielle qui se lie à une cible chimique, dans ce cas, l'agent neurotoxique VX", a déclaré Vikas Nanda, auteur de l'étude et scientifique au Rutgers' Center for Advanced Biotechnology and Medicine (CABM). "Nous voulions le concevoir pour générer un signal qui pourrait être couplé à un appareil, créant ainsi un biocapteur pour les armes chimiques. Et nous avons réussi à y parvenir."

Le VX est un composé chimique fabriqué par l'homme, inodore et insipide, qui est le plus toxique et le plus rapide de tous les agents de guerre chimique connus. Il agit en attaquant le système nerveux, provoquant une paralysie musculaire et la mort par asphyxie en quelques minutes. Le VX étant classé comme arme de destruction massive, il est interdit aux pays de le stocker. Cependant, les nations sont autorisées à stocker de petites quantités pour la recherche.

L'équipe de Rutgers a conçu la protéine pour avoir une cavité en son centre qui correspondait à la forme précise et à la composition chimique du VX. Des collaborateurs du City College de New York ont ​​pris la conception de Rutgers et ont produit une version réelle de la protéine, l'ont purifiée et ont expédié l'échantillon sur de la glace pendant la nuit à une installation d'essai d'armes chimiques approuvée, MRIGlobal à Kansas City, Mo. Là, la protéine a été testé contre VX dans les 24 heures.

"La protéine a subi un changement de forme spectaculaire, enterrant VX dans la cavité que nous avons conçue", a déclaré Nanda, qui est également professeur au département de biochimie et de biologie moléculaire de la Rutgers Robert Wood Johnson Medical School. "Ce changement de forme est le signal qui pourrait être couplé à un dispositif capteur."

La protéine, a déclaré Nanda, peut détecter le VX à des niveaux mille fois plus sensibles que les technologies actuelles. De plus, la protéine ne produit pas de faux positifs qui se produisent lorsque les capteurs actuels détectent accidentellement des produits chimiques non neurotoxiques similaires, comme certains pesticides.

Selon le site Web des Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis, le VX ou d'autres agents neurotoxiques ont peut-être été utilisés dans la guerre chimique pendant la guerre Iran-Irak dans les années 1980. Des experts en armes chimiques ont affirmé qu'il avait également été utilisé plus récemment dans la guerre et, dans un cas, dans un assassinat. Bien que des antidotes soient disponibles pour le VX, ils sont plus utiles s'ils sont administrés le plus tôt possible après l'exposition.

"La méthode de conception présentée ici devrait permettre le développement d'une nouvelle génération de biocapteurs, de thérapies et de diagnostics", a déclaré Nanda.

Douglas Pike, étudiant diplômé du CABM, a participé à l'étude. De plus, James McCann, Mia Brown et Ronald Koder du Département de physique du City College de New York et David Crouse du Département de génie électrique et informatique de l'Université Clarkson ont participé à l'étude. + Explorer plus loin

L'équipe crée le tout premier détecteur de neurotoxines VX