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COVID-19 : Exploiter l'édition du génome pour détecter l’ARN viral

Actualité publiée il y a 4 mois 4 semaines 14 heures
PNAS
Le test  détecte spécifiquement les séquences d’ARN viral sans avoir besoin de réactifs(Visuel © 2022 KAUST ; Anastasia Serin)

Les tests se multiplient concernant le COVID-19, pour détecter plus rapidement l’infection, mais aussi évaluer les niveaux d’anticorps ou encore la réponse au traitement. Cette équipe de la King Abdullah University of Science & Technology (KAUST, Arabie saoudite) décrit ici, dans les Actes de l’Académie des Sciences américaine (PNAS), un test d'amplification isotherme (RT-LAMP), qui permet de détecter spécifiquement les séquences d’ARN viral sans avoir besoin de réactifs.  

 

Le test est basé sur l’utilisation d’une protéine Cas (comme pour CRISP), issue d'une bactérie thermophile, qui permet une détection spécifique du SRAS-CoV-2 et d'autres virus, par la technologie RT-LAMP. Avec cette technologie, la séquence cible est amplifiée à une température constante mais élevée, située entre 60 et 65 °C.  Ce nouveau test qui s’inspire ainsi de la technologie d’édition du génome et de l'optogénétique, pourrait simplifier les protocoles de diagnostic du COVID-19 et mais également d'autres infections.

Le défi, identifier une enzyme Cas qui « fonctionne » et reste stable à une température élevée

En effet, si les tests RT-LAMP visent un objectif similaire aux tests PCR, soit la détection de minuscules quantités de matériel génétique viral dans un échantillon, en l'amplifiant à des quantités détectables, ils nécessitent une température comprise entre 55 et 65° C au lieu de cycles répétés à différentes températures, pour la technologie PCR. Cet atout rend le test RT-LAMP plus rapide et plus facile à réaliser.  

 

En pratique, le test RT-LAMP ici développé, va bien amplifier le nombre d'ARN de virus cibles et utilise pour cela une enzyme « Cas », « TccCas13a » (comme dans la technologie d’édition du génome CRISP)  qui reconnaît l’ARN et le coupe et coupe également des ARNs spéciaux marqués par fluorescence, ce qui produit un signal fluorescent qui peut être lu par une application mobile. L’application, OPTIMA-dx, montre ici sa capacité à détecter le SRAS-CoV-2 dans des échantillons de patients.

 

  • Les protéines Cas qui à haute température vont cibler et couper des ARN spécifiques sont à la base et l’essence même de cette nouvelle technologie. Car la plupart des protéines Cas13 ciblant l'ARN fonctionnent à environ 37° C, ce qui est incompatible avec RT-LAMP. Or ici, les scientifiques identifient plusieurs candidats prometteurs comme :

 

  1. une enzyme Cas de la bactérie Herbinix hemicellulosilytica,
  2. une autre protéine Cas avec une séquence génétique similaire chez une bactérie thermophile appelée Thermoclostridium caenicola.

Les tests montrent que ces 2 protéines Cas sont stables à des températures relativement élevées- la protéine TccCas13a appartenant à T. caenicola restant stable jusqu’à 70° C.

 

L'équipe vient donc d’identifier une enzyme Cas13 qui cible l'ARN viral et reste stable aux températures utilisées dans les tests RT-LAMP. Ces premières données laissent espérer d’autres applications dans la détection d'autres virus, comme le VHC, ou même de plusieurs virus simultanément.

 

La technologie vient d’être brevetée, un prototype produit et validé, et le dispositif est en phase de lancement de production en série, avant commercialisation.

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