Les biocapteurs basés sur Aptamère pourraient révolutionner la détection des virus

Les biocapteurs basés sur Aptamère pourraient révolutionner la détection des virus

La détection rapide et fiable des virus est l’un des outils les plus importants pour contrôler les épidémies, de la grippe saisonnière aux pandémies mondiales comme la COVID-19. Une nouvelle revue publiée dansBiocontaminantmet en évidence les avancées majeures dans une classe prometteuse d’outils de diagnostic connus sous le nom de biocapteurs à base d’aptamères, qui pourraient aider à fournir des tests de virus plus rapides, moins chers et plus portables dans les cliniques, les communautés et sur le terrain.

L'étude, dirigée par des chercheurs de l'Université de technologie de Dalian, examine comment de courts brins d'ADN ou d'ARN, appelés aptamères, sont fabriqués et intégrés dans des biocapteurs de nouvelle génération pour la détection des virus. Les aptamères peuvent se lier aux virus avec une grande précision, semblable aux anticorps, mais sont plus faciles à produire, plus stables à haute température et plus faciles à modifier pour différentes plates-formes de détection.

Une détection virale fiable constitue le fondement de presque toutes les interventions de santé publique, du diagnostic des patients à la surveillance des épidémies. Notre revue montre que les biocapteurs à base d’aptamères comblent rapidement le fossé entre la précision en laboratoire et l’applicabilité pratique.

Jiuxing Li, auteur correspondant

Les méthodes traditionnelles de détection des virus telles que la culture cellulaire, les tests antigéniques et la PCR ont joué un rôle essentiel dans le contrôle des maladies, mais elles comportent des compromis. La culture cellulaire est lente et nécessite des installations spéciales. Les tests antigéniques peuvent manquer de sensibilité. La PCR est très précise mais nécessite des instruments coûteux et un personnel qualifié. Ces limitations peuvent retarder la détection, en particulier dans les environnements à faibles ressources ou à forte demande.

Les biocapteurs basés sur les aptamères offrent une approche différente. Les aptamères sont sélectionnés en laboratoire grâce à un processus appelé SELEX, qui identifie les séquences qui se lient étroitement et spécifiquement aux cibles virales. Contrairement aux anticorps, les aptamères sont entièrement synthétiques, permettant un contrôle précis sur leur structure, leurs performances et leur coût.

La revue présente les innovations récentes dans la sélection d'aptamères contre les protéines virales ou les particules virales entières, y compris les techniques SELEX avancées qui améliorent la vitesse, l'efficacité et les performances de liaison. Ces développements permettent aux aptamères de suivre le rythme des virus à mutation rapide, ce qui constitue un défi permanent pour de nombreux outils de diagnostic.

Une fois sélectionnés, les aptamères peuvent être incorporés dans divers biocapteurs qui convertissent la liaison du virus en un signal mesurable. Les auteurs décrivent des capteurs électrochimiques qui génèrent des signaux électriques, des tests de fluorescence et de changement de couleur pouvant être lus visuellement, ainsi que des plates-formes optiques avancées telles que la résonance plasmonique de surface et la diffusion Raman améliorée en surface pour une détection hautement sensible.

"Ces biocapteurs peuvent être développés pour des tests rapides en dehors des laboratoires traditionnels", a déclaré le co-auteur Meng Liu. « Certaines plates-formes peuvent fournir des résultats en quelques minutes, nécessitent une préparation minimale des échantillons et peuvent être utilisées avec des appareils portables ou portatifs. »

Il est important de noter que la revue souligne que les biocapteurs à base d'aptamères ne se limitent pas aux diagnostics cliniques. Ils présentent également un grand potentiel pour la surveillance de l’environnement, la sécurité alimentaire et les systèmes d’alerte précoce qui détectent les virus sur les surfaces, dans l’eau ou dans l’air avant que les épidémies ne s’intensifient.

Les auteurs abordent également les défis restants, notamment la validation à grande échelle, la normalisation et l'intégration dans les flux de travail de test réels. Ils notent que la combinaison de la technologie aptamère avec des outils de microfluidique, de nanomatériaux et d’analyse de données pourrait encore améliorer les performances et la fiabilité.

« Notre objectif est de fournir un cadre clair aux chercheurs et aux développeurs », a déclaré Li. « En comprenant à la fois les points forts et les obstacles restants, nous pouvons accélérer le passage de ces biocapteurs du laboratoire aux applications pratiques. »

Alors que le monde continue de se préparer aux futures menaces virales, les biocapteurs basés sur les aptamères pourraient devenir un élément important de la boîte à outils de diagnostic mondiale, offrant un moyen plus rapide et plus flexible de détecter les virus où et quand ils apparaissent.

Sources :