Test salivaire portable détecte le COVID-19 en une heure avec une précision PCR

Des ingénieurs ont conçu un petit dispositif de table qui peut détecter le SARS-CoV-2 à partir d'un échantillon de salive en environ une heure. Le diagnostic est aussi précis que les tests PCR actuellement utilisés. Le dispositif peut également être utilisé pour détecter des mutations virales spécifiques liées à certains des variants du SARS-CoV-2 qui circulent actuellement. Ce résultat peut également être obtenu en une heure, ce qui pourrait rendre beaucoup plus facile le suivi des différents variants du virus, en particulier dans les régions qui n'ont pas accès à des installations de séquençage génétique.

Le nouveau diagnostic peut être assemblé pour environ 15 $, mais ces coûts pourraient diminuer significativement si les dispositifs étaient produits à grande échelle.

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

Les chercheurs ont incorporé une étape de pré-traitement critique qui désactive des enzymes appelées nucléases salivaires, qui détruisent les acides nucléiques comme l'ARN. Une fois l'échantillon dans le dispositif, 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 sachets d'eau scellés dans le dispositif. La réaction en un pot amplifie l'échantillon d'ARN et détecte ensuite la séquence d'ARN cible, si elle est présente.

Les chercheurs ont conçu le dispositif, qu'ils appellent SHERLOCK minimalement instrumenté (miSHERLOCK), pour qu'il puisse avoir jusqu'à quatre modules cherchant chacun une séquence d'ARN cible différente. Le module original contient des brins guides d'ARN qui détectent n'importe quelle souche de SARS-CoV-2. D'autres modules sont spécifiques aux mutations associées à certains des variants qui sont apparus l'année dernière, y compris B.1.1.7, P.1 et B.1.351.

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

Les chercheurs ont d'abord testé leur dispositif avec de la salive humaine additionnée de séquences d'ARN SARS-CoV-2 synthétiques, puis avec environ 50 échantillons de patients ayant été testés positifs pour le virus. Ils ont découvert que le dispositif était tout aussi précis que les tests PCR de référence actuellement utilisés, qui nécessitent des écouvillons nasaux et prennent plus de temps et considérablement plus de matériel et de manipulation d'échantillons pour produire des résultats.

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