Une nouvelle plateforme de détection pourrait accélérer le diagnostic viral

La détection rapide, précise et massive d'un virus est la clé pour lutter contre les maladies infectieuses telles que Covid-19. Une nouvelle stratégie de diagnostic viral utilisant des ARN réactifs greffés à double brin de polymère servira de testeur de présélection pour une large gamme de virus avec une sensibilité accrue.

Actuellement, la méthodologie de détection virale la plus largement utilisée est le diagnostic de la réaction en chaîne par polymérase (PCR), qui amplifie et détecte un morceau du génome viral.

La connaissance préalable des acides nucléiques primaires du virus est essentielle pour ce test.

La plateforme de détection développée par les chercheurs de KAIST identifie les activités virales sans amplifier les cibles spécifiques d'acide nucléique.

L'équipe de recherche, co-dirigée par le professeur Sheng Li et le professeur Yoosik Kim du Département de génie chimique et biomoléculaire, a construit une plate-forme universelle de détection de virus en utilisant les caractéristiques distinctes de la surface greffée par PPFPA et des ARN double brin.

Le principe clé de cette plate-forme utilise la caractéristique distincte des surfaces réactives greffées de polymère, qui servent de plate-forme polyvalente pour l'immobilisation des molécules fonctionnelles. Ces surfaces activées peuvent être utilisées dans un large éventail d'applications, notamment la séparation, la distribution et la détection.

Comme les longs ARN double brin sont des sous-produits courants de la transcription et de la réplication virales, ces surfaces greffées de PPFPA peuvent détecter la présence de différents types de virus sans connaissance préalable de leurs séquences génomiques.

« Nous avons utilisé la surface de silicium greffée PPFPA pour développer une plate-forme universelle de détection de virus en immobilisant des anticorps qui reconnaissent les ARN double brin », a déclaré le professeur Kim.

Pour augmenter la sensibilité de détection, l'équipe de recherche a mis au point un processus de détection en deux étapes, analogue à un test d'immunosorbant lié à une enzyme en sandwich, où les ARN à double brin liés sont ensuite visualisés à l'aide d'anticorps marqués au fluorophore qui reconnaissent également la structure secondaire à double brin des ARN.

En utilisant la plate-forme développée, de longs ARN double brin peuvent être détectés et visualisés à partir d'un mélange d'ARN ainsi que de lysats cellulaires totaux, qui contiennent un mélange de divers contaminants abondants tels que des ADN et des protéines.

L'équipe de recherche a réussi à détecter des niveaux élevés de virus de l'hépatite C et A avec cet outil.

« Cette nouvelle technologie nous permet d'entreprendre la détection de virus dans une nouvelle perspective. En ciblant un biomarqueur commun, les ARN viraux double brin, nous pouvons développer une plateforme de présélection qui peut rapidement différencier les populations infectées des populations non infectées », a déclaré Professeur Li.

Cette plateforme de détection offre de nouvelles perspectives pour diagnostiquer les maladies infectieuses. Cela fournira des diagnostics rapides et précis pour une population infectée et empêchera l'afflux de flambées massives. « 

Yoosik Kim, professeur, Département de génie chimique et biomoléculaire, Kores Advanced Institute of Science And Technology

La source:

Institut avancé des sciences et technologies de Kores (KAIST)

Référence de la revue:

Ku, J., et al. (2020) Polymère réactif ciblant l'ARNdb en tant que plate-forme universelle de détection de virus avec une sensibilité améliorée. Biomacromolécules. doi.org/10.1021/acs.biomac.0c00379.

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