Dépister le coronavirus en moins de 30 minutes à l'aide d'un téléphone portable ? C'est le pari fait par des scientifiques américains. © Gladstone Institutes
Santé

Dépister la Covid-19 en quelques minutes grâce à la technique CRISPR et... son smartphone

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[EN VIDÉO] Les moyens de détection du coronavirus  Tests antigéniques, salivaires, chiens renifleurs, smartphone… De nombreux moyens de dépistage de la Covid-19 existent ou sont en cours de développement. Quels sont leurs avantages et inconvénients ? 

PCR, antigénique ou sérologique, les tests de dépistage contre le coronavirus sont divers, avec chacun leur avantage. Des scientifiques américains ont mis au point un nouveau test basé sur les ciseaux moléculaires CRISPR-Cas et dont le résultat se lit grâce à un smartphone.

Les scientifiques se creusent les méninges pour trouver des alternatives au test PCR pour dépister la Covid-19. Si ces derniers sont les plus fiables, les résultats peuvent être longs à arriver. Récemment les tests antigéniques ont fait leur arrivée dans les pharmacies françaises et promettent un résultat en 30 minutes.

Des scientifiques de l'Université de Berkeley, de Gladstone Institutes et de l'Université de Californie de San Francisco ont eu une idée plutôt originale : obtenir le résultat du test d'un dépistage de la Covid-19 grâce à son smartphone en 5 à 30 minutes. Cet outil de diagnostic se base sur la technique CRISPR-Cas et la corécipendiaire, Jennifer Doudna, du prix Nobel de chimie de 2020 qui a récompensé cette technique, a participé à son élaboration. Les détails sont parus dans la revue Cell.

L'appareil de dépistage du coronavirus élaboré par les scientifiques américains. © Daniel Fletcher et Melanie Ott

Détecter l'ARN du coronavirus sans PCR

Comment cela fonctionne-t-il ? Les scientifiques ont mis au point une construction CRISPR-Cas qui reconnaît un gène du SARS-CoV-2 directement sur son génome fait d'ARN. Au contraire de la PCR (qui est précisément une qRT-PCR), aucune rétrotranscription de l'ARN viral en ADNc et aucune amplification ne sont nécessaires pour obtenir un résultat.

Les scientifiques ont mis au point 3 ARN spécifiques, appelés ARNcr, du SARS-CoV-2 pour augmenter la sensibilité de leur test : deux qui ciblent le gène de la nucléocapside et un qui cible le gène d'enveloppe. Quand l'ARNcr reconnaît la cible, il active la protéine Cas (une caspase) auquel il est associé.

Ici, il ne s'agit pas de la protéine Cas9, la plus connue qui clive l'ADN, mais la protéine Cas13a qui coupe spécifiquement la molécule d'ARN. L'activité de la protéine Cas13a « allume » une molécule fluorescente, qui sert d'indicateur visuel : plus la fluorescence est forte plus il y a d'activité de la construction CRISPR-Cas13a et donc de coronavirus dans l'échantillon. La limite de détection est estimée à 100 copies de génome viral par microlitre.

Schéma récapitulatif du fonctionnement de ce test de dépistage du coronavirus encore expérimental. © Parinaz Fozouni et al. Cell

Un smartphone pour lire le résultat

Pour visualiser le résultat, pas besoin d'un appareil sophistiqué mais d'un simple smartphone. Les scientifiques ont conçu un petit boîtier, dans lequel se déroulent toutes les réactions, au-dessus duquel on peut placer l'appareil photo de son téléphone qui détectera alors la fluorescence.

« Nous avons choisi d'utiliser des téléphones portables comme base de détection pour notre appareil car ils ont une interface utilisateur intuitive et des appareils photo très sensibles qu'on peut utiliser pour détecter la fluorescence », explique Daniel Fletcher, chercheur en bioingénierie à Berkeley et collaborateur de cette recherche.

En pratique, voilà comment se déroule un test de dépistage avec ce dispositif : après le prélèvement nasopharyngé grâce à un écouvillon, l'ARN du virus est extrait de l'échantillon, puis placé dans la machine. Le résultat apparaît environ cinq minutes plus tard pour une personne ayant une charge virale importante et jusqu'à 30 minutes pour les charges virales les plus faibles, sous la forme d'une fluorescence plus ou moins intense détectée par l'appareil photo d'un smartphone. Pour le moment, le dispositif mis en place par les scientifiques américains n'est qu'un prototype qui doit encore être peaufiné pour être utilisable à grande échelle.

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