L'appareil diagnostique le COVID-19 à partir de la salive

Les ingénieurs ont conçu un petit appareil de table qui peut détecter le SRAS-CoV-2 à partir d'un échantillon de salive en environ une heure. Le diagnostic est tout aussi précis que les tests PCR actuellement utilisés. Le dispositif peut également être utilisé pour détecter des mutations virales spécifiques liées à certaines des variantes du SRAS-CoV-2 qui circulent actuellement. Ce résultat peut également être obtenu en une heure, ce qui facilite potentiellement le suivi des différentes variantes du virus, en particulier dans les régions qui n'ont pas accès aux installations de séquençage génétique.

Le nouveau diagnostic peut être assemblé pour environ 15 $, mais ces coûts pourraient baisser considérablement si les appareils étaient produits à grande échelle.

Le nouveau diagnostic est basé sur SHERLOCK, un outil basé sur CRISPR. Les composants du système comprennent un brin guide d'ARN qui permet la détection de séquences d'ARN cibles spécifiques et d'enzymes Cas qui clivent ces séquences et produisent un signal fluorescent. Tous les composants moléculaires peuvent être lyophilisés pour un stockage à long terme et réactivés lors d'une exposition à l'eau.

Les chercheurs ont intégré une étape de prétraitement critique qui désactive les enzymes appelées nucléases salivaires, qui détruisent les acides nucléiques tels que l'ARN. Une fois que l'échantillon entre dans l'appareil, les nucléases sont inactivées par la chaleur et deux réactifs chimiques. Ensuite, l'ARN viral est extrait et concentré en faisant passer la salive à travers une membrane.

Cet échantillon d'ARN est ensuite exposé à des composants CRISPR/Cas lyophilisés, qui sont activés par la perforation automatisée de paquets d'eau scellés à l'intérieur de l'appareil. La réaction en un seul pot amplifie l'échantillon d'ARN, puis détecte la séquence d'ARN cible, si elle est présente.

Les chercheurs ont conçu le dispositif, qu'ils appellent SHERLOCK à instrumentation minimale (miSHERLOCK), de sorte qu'il puisse avoir jusqu'à quatre modules qui recherchent chacun une séquence d'ARN cible différente. Le module d'origine contient des brins guides d'ARN qui détectent toute souche de SARS-CoV-2. D'autres modules sont spécifiques aux mutations associées à certaines des variantes apparues au cours de l'année écoulée, notamment B.1.1.7, P.1 et B.1.351.

La variante Delta n'était pas encore répandue lorsque les chercheurs ont réalisé cette étude, mais comme le système est déjà construit, il devrait être simple de concevoir un nouveau module pour détecter cette variante. Le système pourrait également être facilement programmé pour surveiller les nouvelles mutations qui pourraient rendre le virus plus infectieux.

Les chercheurs ont d'abord testé leur appareil avec de la salive humaine enrichie de séquences d'ARN synthétiques du SRAS-CoV-2, puis avec environ 50 échantillons de patients qui avaient été testés positifs pour le virus. Ils ont constaté que l'appareil était tout aussi précis que les tests PCR de référence actuellement utilisés, qui nécessitent des prélèvements nasaux et prennent plus de temps et beaucoup plus de matériel et de manipulation d'échantillons pour obtenir des résultats.

L'appareil produit une lecture fluorescente qui peut être vue à l'œil nu et les chercheurs ont également conçu une application pour smartphone qui peut lire les résultats et les envoyer aux services de santé publique pour un suivi plus facile. Les chercheurs pensent que l'appareil pourrait être produit à un coût aussi bas que 2 $ à 3 $ par appareil.