Nouvelle méthode de détection des virus à ARN tels que le SARS-CoV-2

[ad_1]

Des experts de l’Université de Barcelone, de l’Institut de Chimie Avancée de Catalogne (IQAC-CSIC), de l’Institut de Microélectronique de Barcelone (IMB-CNM-CSIC) et de l’Institut Aragon Nanosciences et Matériaux d’Aragon (INMA) — un institut commun du CSIC et de l’Université de Saragosse — ont développé une nouvelle méthode de détection des virus à ARN basée sur la technologie des sondes formant un triplex. Cette méthodologie innovante ouvre de nouvelles options pour détecter des virus tels que le SRAS-CoV-2, le virus de la grippe A (H1N1) ou le virus respiratoire syncytial (RSV), un agent pathogène qui affecte les nouveau-nés et nécessite un diagnostic différentiel minutieux.

Cette étude interdisciplinaire, publiée dans le Journal international des sciences moléculaires, est dirigée par Carlos J. Ciudad et Veronica Noe, de la Faculté de pharmacie et des sciences alimentaires ; Ramon Eritja, Anna Aviño, Lluisa Vilaplana et M. Pilar Marco, de l’IQAC-CSIC et du CIBER ; Valeria Grazu et Jesus Martinez, chercheurs du CSIC à l’Institut des nanosciences et des matériaux et de l’INMA d’Aragon (CSIC-UNIZAR) et au CIBER-BBN.

L’étude a été réalisée dans le cadre du projet PoC4CoV, dirigé par M. Pilar Marco et César Fernández et financé par la Global Health Platform (PTI) du CSIC. L’étude de recherche s’est poursuivie dans le cadre d’un projet financé par La Marató de TV3 2020 pour lutter contre le COVID-19, auquel participent également des experts de la Faculté de chimie de l’UB.

Des épingles à cheveux en polypurine pour capturer l’ARN viral

La nouvelle méthodologie est basée sur la capacité des épingles à cheveux en polypurine (PPRH) – conçues par le groupe de traitement du cancer de l’UB – à capturer l’ARN viral et à former un triplex de haute affinité. Lorsque cette structure hybride est connectée à une sonde moléculaire et mise en contact avec l’échantillon du patient atteint, un signal de détection de l’agent viral est obtenu. La méthode présentée dans la publication scientifique est appelée Triplex Enhanced Nucleic Acid Detection Assay (TENADA).

“Les PPRH sont des épingles à cheveux d’ADN simple brin non modifiées constituées de deux domaines spéculaires de polypurines antiparallèles. Ces domaines, reliés l’un à l’autre par une boucle de thymidine, sont liés par des liaisons inverses intramoléculaires de Hoogsteen. Les épingles à cheveux moléculaires peuvent se lier spécifiquement à des séquences de polypyrimidine en un seul -ADN brin (ssDNA), ADN double brin (dsDNA) ou virus à ARN via des liaisons Watson-Crick, formant ainsi un triplex antiparallèle », explique le professeur Carlos J. Ciudad, du département de biochimie et de physiologie de l’UB.

Une méthodologie efficace et plus rapide que le test PCR

Un avantage dans la détection de l’ARN viral est que la méthodologie PPRH peut être appliquée sans l’intervention de la transcriptase inverse – l’enzyme qui convertit l’ARN en ADN – ou du thermocycleur (le dispositif qui amplifie des échantillons de matériel génétique avec la réaction en chaîne par polymérase ou PCR). De plus, il a une sensibilité et une spécificité équivalentes à celles du test PCR et peut fournir des résultats en moins d’une heure.

Dans le cadre de l’étude, l’équipe a utilisé la stratégie d’hybridation sandwich dans plusieurs dispositifs de biodétection. Cette stratégie utilise deux oligonucléotides : une épingle à cheveux PPRH formant un triplex agissant comme une sonde de capture et un oligonucléotide d’ADN formant un duplex marqué agissant comme une sonde de détection.

“Les épingles à cheveux PPRH formant un triplex ont été conçues pour se lier aux séquences polypyrimidines du SARS-CoV-2, tandis que les sondes de détection ont été conçues comme complémentaires d’une région proche du site cible des polypyrimidines. Ainsi, la présence de SARS-CoV-2 L’ARN est détecté par la formation du complexe ternaire à la surface du biocapteur », explique le professeur Verónica Noé (UB-IN2UB).

Cette méthodologie a été mise en œuvre dans un dispositif électrochimique compact qui intègre une cellule électrochimique à deux électrodes sur une puce – fabriquée dans la salle blanche de micro et nanofabrication IMB-CNM-CSIC – et un composant fluidique sur papier, et dans un latéral thermique système d’écoulement réalisé en nitrocellulose et utilisant des nanoparticules plasmoniques et du papier thermique qui a été développé à l’INMA (CSIC-UNIZAR).

TENADA : applications en recherche biomédicale

Les PPRH sont décrits dans la littérature scientifique comme des outils de silençage génique de plusieurs gènes principalement impliqués dans le cancer. De plus, ils ont également été incorporés comme sondes dans des biocapteurs pour la détection de petites molécules d’ARN (miARN) afin de déterminer l’état de méthylation de l’ADN et pour le diagnostic de la pneumonie causée par le champignon. Pneumocystis jirovecii.

Désormais, la nouvelle méthodologie TENADA s’avère efficace non seulement dans la détection des particules virales. La haute affinité des PPRH pour l’ARN viral est une propriété qui peut être appliquée pour inhiber le processus de réplication du virus. Pour cette raison, les propriétés antivirales des clips en épingle à cheveux en polypurine CC1PPRH et CC2PPRH dans les cellules de la lignée VeroE6 infectées par les virions du SRAS-CoV-2 sont désormais également étudiées.

De plus, les travaux menés par les différents groupes impliqués ont également servi de base à une technologie qui a été brevetée et licenciée en juillet 2022 grâce à la participation du Centre des brevets de l’UB, du CSIC et du CIBER-BBN. De plus, ce brevet a été concédé sous licence sur une base non exclusive à la société espagnole Nanoinmunotech par l’intermédiaire de la direction de la Fondation Bosch i Gimpera (FBG-UB) dans le cadre du processus de protection de la technologie et de l’accord de licence de la société.

[ad_2]

Loading

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*