Nouvelle méthode alliant nanoboules d'ADN et électronique pour permettre une détection simple des pathogènes.

10 septembre 2023

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par l'Institut Karolinska

Les chercheurs de l'Institut Karolinska ont développé une nouvelle méthode utilisant des nano-boules d'ADN pour détecter les agents pathogènes, dans le but de simplifier les tests d'acides nucléiques et de révolutionner la détection des pathogènes. Les résultats de l'étude, publiée dans Science Advances, pourraient ouvrir la voie à un test électronique simple capable d'identifier rapidement et à moindre coût différents acides nucléiques dans divers scénarios. 

Le chercheur principal Vicent Pelechano, professeur associé au Département de microbiologie, de tumeurs et de biologie cellulaire de l'Institut Karolinska, est optimiste quant au potentiel de la technologie pour détecter plusieurs agents pathogènes dans des environnements réels.

« La méthode consiste à combiner la biologie moléculaire (génération de nano-boules d'ADN) et l'électronique (quantification basée sur l'impédance électrique) pour obtenir un outil de détection pionnier », explique Vicent Pelechano.

Les chercheurs ont modifié une réaction d'amplification de l'ADN isotherme appelée LAMP pour générer de petites nano-boules d'ADN de 1 à 2 μM si le pathogène était présent dans l'échantillon. Ces nano-boules sont ensuite dirigées à travers de minuscules canaux et identifiées électriquement lors de leur passage entre deux électrodes. La méthode a démontré une sensibilité remarquable, détectant aussi peu que 10 molécules cibles, et des résultats rapides en moins d'une heure, en utilisant un système compact et immobile.

« Une détection rapide et précise du matériel génétique est essentielle pour le diagnostic, en particulier face à l'émergence de nouveaux agents pathogènes », déclare Vicent Pelechano.

Pendant la récente pandémie de COVID-19, les chercheurs ont observé une utilisation extensive des diagnostics à base de protéines pour des tests rapides. Cependant, ces méthodes nécessitent le développement chronophage d'anticorps de haute qualité. En revanche, les approches basées sur l'acide nucléique offrent une plus grande facilité de développement, une sensibilité accrue et une flexibilité inhérente, selon les chercheurs.

Cette nouvelle méthode, offrant une détection sans étiquette, pourrait accélérer le déploiement de nouveaux kits de diagnostic. En intégrant des composants électroniques produits en masse à des réactifs lyophilisés abordables, la technologie possède le potentiel de fournir un dispositif abordable, largement déployé et évolutif de soins de proximité.

L'équipe a commencé ce travail dans le prolongement de ses efforts précédents sur la détection du SARS-CoV-2 par amplification isotherme de l'ADN (LAMP) pendant la pandémie.

Actuellement, l'équipe de recherche explore activement les possibilités d'intégration de cette technologie dans des domaines tels que la surveillance environnementale, la sécurité alimentaire, la détection des virus et la résistance aux antimicrobiens. L'équipe explore également des possibilités de licence ou de création éventuelle d'une startup pour tirer parti de cette technologie, ayant récemment déposé une demande de brevet pour la technologie.

Informations sur le journal : Science Advances

Fourni par l'Institut Karolinska