Publicité
Santé

Des tests basés sur CRISPR pour accélérer le diagnostic de la COVID-19

09-10-2020

Raimond Spekking/Wikimedia Commons

Des tests ultra-sensibles, basés sur la technologie CRISPR, pourraient arriver sur le marché dans les prochains mois.

Leur avantage? Ils donnent une réponse en 5 minutes, détectent des quantités infimes de virus et fonctionnent avec un simple téléphone mobile.

C’est Jennifer Doudna, l’une des lauréates du prix Nobel de chimie 2020 récompensées pour la mise au point des ciseaux moléculaires CRISPR-Cas9, qui propose la technique dans une pré-publication en collaboration avec l’équipe de Melanie Ott, de l’Université de Californie à San Francisco.

Pour comprendre le fonctionnement de ce test, il faut se rappeler que CRISPR-Cas9 est un outil qui permet de repérer avec précision n’importe quelle séquence d’ADN ou d’ARN, et de couper le matériel génétique à l’endroit en question. Utilisé dans les laboratoires du monde entier pour modifier des gènes, il peut aussi être mis à contribution pour repérer le coronavirus.

Le principe est simple : on utilise CRISPR pour repérer une petite séquence génétique propre au coronavirus SARS-CoV-2, puis pour couper ladite séquence. Ce faisant, les ciseaux génétiques libèrent indirectement un composé fluorescent, qui révèle la présence du virus.

Multiplier les têtes chercheuses

Dès le mois de mai dernier, des tests CRISPR mis au point par l’entreprise américaine Sherlock Biosciences ont été approuvés en urgence par la Food and Drug Administration aux États-Unis. En juillet, une autre compagnie américaine, Mammoth (co-fondée en 2017 par Jennifer Doudna), obtenait elle aussi l’autorisation de commercialisation.

Les deux tests fonctionnent de la même façon : il faut d’abord effectuer un prélèvement naso-pharyngé, puis amplifier le matériel génétique du virus avant d’utiliser les « ciseaux » génétiques. Les résultats sont obtenus en moins d’une heure et permettent de s’affranchir des machines PCR chères et encombrantes. D’autres compagnies, partout dans le monde et notamment en Inde, mettent au point des tests similaires peu onéreux.

Mais l’équipe de Melanie Ott et celle de Jennifer Doudna et de Daniel Fletcher, à l’Université de Californie à Berkeley, ont encore affiné la technique en utilisant un outil légèrement modifié, CRISPR-Cas13 (un analogue de Cas9), doté de trois «têtes chercheuses» au lieu d’une. Celles-ci sont en fait de petits ARN, nommés «ARN guides», qui permettent à l’outil CRISPR de repérer sa cible, et elles sont modifiables à l’envi.

En testant de nombreux trios d’ARN guides, les chercheurs ont considérablement amélioré la sensibilité du test. «Nous utilisons trois guides simultanément pour détecter l’ARN du virus SARS-CoV-2. Cela permet à de nombreuses protéines Cas13 de s’accrocher à différents endroits sur un même brin d’ARN, plutôt que d’avoir une seule protéine accrochée. Cela augmente la sensibilité et offre aussi une protection contre d’éventuelles mutations – si le virus mutait sur l’un des sites d’accroche, les deux autres cibles resteraient fonctionnelles», explique à Québec Science la première auteure de l’étude, Parinaz Fozouni.

Cela permet même de «sauter» l’étape de l’amplification et de détecter directement le virus dans les échantillons prélevés sur les patients, après avoir extrait l’ARN (ce qui se fait déjà pour les autres tests). «Nous travaillons actuellement sur un test en une seule étape qui ne nécessiterait même pas d’extraire l’ARN sur l’écouvillon», ajoute la chercheuse.

En utilisant un seul «guide» pour repérer la séquence virale, les chercheurs parviennent à déceler des concentrations de 100 000 virus par microlitre de solution. Avec plusieurs guides, ils réussissent à détecter les intrus même s’il y en a aussi peu que 100 par microlitre, rapporte le magazine Science.

Ce test en développement a l’avantage de quantifier la charge virale, c’est-à-dire la quantité de virus présents: il suffit d’avoir un cellulaire équipé pour analyser le degré de fluorescence de l’échantillon. «Le téléphone peut capter une large gamme de fluorescence, et la quantité de fluorescence émis est proportionnelle à la charge virale, explique Parinaz Fozouni. Comme nous n’amplifions pas l’ARN comme pour les autres tests diagnostiques, nous conservons les différences quantitatives initiales.»

«Ce test peut offrir un dépistage rapide, à bas coût et portable», notent les auteurs, qui souhaitent le commercialiser rapidement.

Tests rapides homologués au Canada

Les tests reposant sur la technologie CRISPR ne sont pas les seuls tests diagnostiques rapides disponibles. Santé Canada vient d’homologuer un test dit «antigénique», fourni par Abbott Rapid Diagnostics, qui permet de détecter la présence des protéines de surface du SARS-CoV-2 à l’aide d’anticorps.

«Les tests sont un pilier de la réponse du Canada à l’épidémie de COVID-19 et c’est pourquoi Santé Canada a priorisé l’évaluation de tous les types de tests COVID-19. Ces tests antigéniques auront un rôle à jouer pour éviter les éclosions majeures, quand il est nécessaire d’avoir des résultats rapides pour contrer la propagation du virus», a déclaré la ministre fédérale de la Santé, Patty Hajdu.

Le Canada a aussi approuvé le test ID Now, utilisé depuis plusieurs semaines aux États-Unis, qui détecte quant à lui le matériel génétique du virus en moins de 15 minutes, grâce à un appareil portatif plus léger que les machines à PCR classiques.

Publicité

À lire aussi

Santé

Un seul virus pour rendre malade?

En théorie, un seul virus peut suffire à rendre malade, pour peu qu’il parvienne à infecter une cellule et s’y faire répliquer. En pratique, cependant, les chances sont extrêmement minces, voire négligeables, pour que cela se produise avec une seule particule virale.
Santé

Ebola : deux traitements démontrent leur efficacité

Deux médicaments permettent de diminuer de façon significative la mortalité associée au virus Ebola, selon un essai clinique conduit depuis novembre...
Marine Corniou 14-08-2019
EN PARTENARIAT AVEC LE CENTRE DE RECHERCHES POUR LE DÉVELOPPEMENT INTERNATIONAL
Santé

Leishmaniose, maladie sans frontières

La leishmaniose, une maladie potentiellement mortelle, se répand à la triple frontière entre le Brésil, l’Argentine et le Paraguay.