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Des chercheurs russes expliquent pourquoi les nouveaux virus pathogènes sont si difficiles à détecter

Dans une revue fondamentale récemment publiée consacrée au diagnostic des infections virales, une équipe de recherche russe comprenant des chercheurs du MIPT a été la première à décrire et résumer systématiquement les technologies de pointe dans le domaine de la génétique en développement rapide. Un certain nombre de nouvelles méthodes efficaces de détection de virus ont été développées au cours des dernières années, notamment celles ciblant des agents pathogènes inconnus. Les auteurs ont décrit le soi-disant séquençage de nouvelle génération à haut débit comme une nouvelle approche puissante. La méthode promet de révolutionner la détection et l'analyse de nouveaux virus pathogènes, mais il faudra au moins plusieurs années avant qu'elle ne soit introduite dans la pratique clinique traditionnelle.

En réponse à la propagation rapide de la pandémie de COVID-19, une revue scientifique mondiale faisant autorité, nommée à juste titre Virus, a publié une revue fondamentale des problèmes liés à l'identification et à l'étude des agents pathogènes émergents, tels que le coronavirus notoire.

Il existe, selon diverses estimations statistiques, plus de 320 000 virus divers infectant les mammifères. Mais à ce jour, moins de 1% de cette vaste multitude a été étudiée. « 

Kamil Khafizov, chercheur au laboratoire de génétique historique, d'analyse du radiocarbone et de physique appliquée du MIPT et l'un des auteurs de la revue

La plupart des virus, y compris ceux qui provoquent des maladies respiratoires, digestives et autres chez l'homme, restent non recherchés et donc presque indétectables. La raison derrière cela est le spectre étroit de virus que les systèmes de test modernes sont conçus pour cibler.

« Métaphoriquement, nous essayons de regarder une vaste mer de menaces à travers le chas d'une aiguille », écrivent les auteurs dans la revue. Entre autres choses, ils explorent les lacunes de la méthode de réaction en chaîne par polymérase. Cette technique essentielle pour les tests moléculaires des micro-organismes ne parvient pas à identifier les virus mal explorés, ce qui constitue l'un des problèmes clés de la virologie moderne.

Il existe cependant de nouvelles méthodes qui peuvent potentiellement résoudre les problèmes de détection et d'identification de nouveaux micro-organismes, et la revue explore ces approches. Les auteurs considèrent que le séquençage de nouvelle génération (NGS) est le plus prometteur. Également connu sous le nom de séquençage à haut débit, il permet l'analyse de plusieurs molécules d'ADN en parallèle, que ce soit un ensemble d'échantillons, différentes régions du même génome, ou les deux.

«Des algorithmes mathématiques efficaces sont un élément clé de la méthode», explique Alina Matsvay, doctorante au MIPT et auteur correspondant de la revue. « Ils permettent aux chercheurs de comparer le génome d'un virus inconnu avec toutes les références disponibles de génomes viraux, et de prédire toutes ses caractéristiques possibles, y compris son potentiel pathogène. »

Les principales lacunes du NGS comprennent le coût élevé de l'équipement et des réactifs nécessaires pour exécuter ces tests et les longs processus de préparation, de séquençage et d'analyse des données. Ces limitations, combinées aux exigences élevées de qualification du personnel de laboratoire, empêchent la méthode d'être largement intégrée dans la pratique clinique traditionnelle. Néanmoins, le coût de la technologie diminue chaque année, tandis que sa vitesse, sa précision et son efficacité ne cessent de croître.

Khafizov a noté que la pandémie de coronavirus a démontré l'importance des méthodes NGS pour identifier de nouveaux agents pathogènes dans les échantillons cliniques et étudier les mécanismes moléculaires de la transmission du virus des animaux à l'homme. La technologie peut être certifiée pour une utilisation dans les soins de santé dans un avenir immédiat.

Outre les scientifiques du MIPT, les auteurs de la revue fondamentale comprenaient également des chercheurs du Centre de planification stratégique du ministère de la Santé de la Russie, de l'Université médicale d'État de Moscou I.M. Sechenov et de l'Institut Pasteur de Saint-Pétersbourg.

La source:

Institut de physique et de technologie de Moscou

Référence de la revue:

Kiselev, D., et al. (2020) Tendances actuelles dans le diagnostic des infections virales d'étiologie inconnue. Virus. doi.org/10.3390/v12020211.

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