Les nano-ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego ont développé de nouvelles sondes améliorées, appelés témoins positifs, qui pourrait faciliter la validation rapide, tests de diagnostic au point de service pour COVID-19 à travers le monde.

Les contrôles positifs, fabriqué à partir de particules ressemblant à des virus, sont stables et faciles à fabriquer. Les chercheurs disent que les contrôles ont le potentiel d'améliorer la précision des nouveaux tests COVID-19 qui sont plus simples, plus rapide et moins cher, permettant d'étendre les tests en dehors du laboratoire.

"Notre objectif est d'avoir un impact pas nécessairement à l'hôpital, où vous disposez d'installations à la pointe de la technologie, mais en ressources limitées, les zones mal desservies qui peuvent ne pas disposer d'infrastructures sophistiquées ou de personnel qualifié, " a déclaré Nicole Steinmetz, professeur de nano-ingénierie à la UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Les contrôles positifs sont un aliment de base dans le laboratoire - ils sont utilisés pour vérifier qu'un test ou une expérience fonctionne bien. Les contrôles positifs qui sont principalement utilisés pour valider les tests COVID-19 d'aujourd'hui sont des ARN synthétiques nus, des plasmides ou des échantillons d'ARN de patients infectés. Mais le problème est que l'ARN et les plasmides ne sont pas stables comme les particules virales. Ils peuvent se dégrader facilement et nécessitent une réfrigération, ce qui les rend peu pratiques et coûteuses à expédier dans le monde entier ou à stocker pendant de longues périodes.

Dans un article publié le 25 novembre dans ACS Nano , Des chercheurs de l'UC San Diego dirigés par Steinmetz rapportent qu'en emballant des segments d'ARN du virus SARS-CoV-2 dans des particules pseudo-virales, ils peuvent créer des contrôles positifs pour les tests COVID-19 qui sont stables - ils peuvent être stockés pendant une semaine à des températures allant jusqu'à 40 degrés C (104 degrés F), et conservent 70 % de leur activité même après un mois de stockage et peuvent passer la détection en tant que nouveau coronavirus sans être infectieux.

L'équipe a développé deux contrôles différents :un à base de nanoparticules de virus de plantes, l'autre à partir de nanoparticules bactériophages. Leur utilisation est simple. Les contrôles sont exécutés et analysés juste à côté d'un échantillon de patient, fournissant une référence fiable pour ce à quoi devrait ressembler un résultat de test positif.

Pour effectuer les contrôles à base de phytovirus, les chercheurs utilisent le virus de la marbrure chlorotique du niébé, qui infecte les plants de pois aux yeux noirs. Ils ouvrent essentiellement le virus, retirer son contenu en ARN, les remplacer par une matrice d'ARN synthétisé contenant des séquences spécifiques du virus SARS-CoV-2, puis refermez tout.

Le processus de fabrication des contrôles à base de bactériophages commence avec des plasmides, qui sont des anneaux d'ADN. Insérées dans ces plasmides se trouvent les séquences de gènes d'intérêt du virus SARS-CoV-2, ainsi que des gènes codant pour les protéines de surface du bactériophage Qbeta. Ces plasmides sont ensuite absorbés par les bactéries. Ce processus reprogramme les bactéries pour produire des particules ressemblant à des virus avec des séquences d'ARN du SRAS-CoV-2 à l'intérieur et des protéines de bactériophage Qbeta à l'extérieur.

Les deux contrôles ont été validés avec des échantillons cliniques. Un gros avantage, soulignent les chercheurs, est que contrairement aux contrôles positifs utilisés aujourd'hui, ceux-ci peuvent être utilisés dans toutes les étapes d'un test COVID-19.

« Nous pouvons les utiliser comme contrôles de processus complets - nous pouvons exécuter l'analyse en parallèle avec l'échantillon du patient à partir de l'extraction de l'ARN, " a déclaré le premier auteur Soo Khim Chan, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Steinmetz. « D'autres contrôles sont généralement ajoutés à une étape ultérieure. Ainsi, si quelque chose ne va pas au cours des premières étapes, vous ne pourrez pas savoir."

Jusque là, les chercheurs ont adapté leurs contrôles pour une utilisation dans le test RT-PCR autorisé par le CDC. Bien qu'il s'agisse actuellement de l'étalon-or pour les tests COVID-19, il est cher, complexe, et peut prendre des jours pour renvoyer les résultats en raison de la logistique de l'envoi des échantillons à un laboratoire doté d'une capacité de PCR.

Steinmetz, Chan et ses collègues travaillent maintenant à l'adaptation des contrôles pour une utilisation dans des tests de diagnostic moins complexes comme le test RT-LAMP qui peut être effectué sur place, hors du laboratoire et de fournir des résultats immédiatement.

« C'est une approche nanotechnologique relativement simple pour rendre les tests de faible technologie plus précis, ", a déclaré Steinmetz. "Cela pourrait aider à éliminer certains des obstacles aux tests de masse des populations mal desservies aux États-Unis et dans le monde."

Titre de l'article :« Particles de type virus biomimétiques en tant qu'outils de diagnostic du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère. »