COVID-19: Une technique pour tester davantage, et mieux

Publié par Adrien le 01/08/2020 à 09:00
Source: Université de Sherbrooke
Pouvoir analyser jusqu'à environ 30 000 échantillons par jour: c'est ce que visent des équipes de recherche de l'Université de Sherbrooke et de l'Université de Montréal, qui espèrent améliorer le dépistage de la COVID-19 en utilisant une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) par la compagnie québécoise Phytronix.


Image Wikipédia (Wikipédia (prononcé /wi.ki.pe.dja/) est une encyclopédie, multilingue, universelle, librement diffusable, disponible sur le Web et...) - Traduction: Pr Francis Beaudry

C'est la source d'ions Luxon (Les luxons, particules de masse nulle au repos, se déplacent uniquement à la vitesse c dans le vide.), une invention de la compagnie Phytronix, qui servira d'assises aux travaux du professeur Pedro Segura, du Département de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations...) de l'Université de Sherbrooke (L'Université de Sherbrooke, fondée en 1954, est une université francophone située à Sherbrooke, Québec au Canada, dans la région de l'Estrie. En 2007 elle a été,...), et du professeur Francis Beaudry, de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain...) vétérinaire de l'Université de Montréal (L’Université de Montréal est l'un des quatre établissements d'enseignement supérieur de Montréal au Québec. Elle...). Cet instrument, quand il est couplé à un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de...) de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la force de gravitation (la masse grave)....), permet l'analyse de molécules en quelques secondes.

En effet, grâce à la source Luxon, il est possible, entre autres, de quantifier de faibles concentrations de contaminants dans les aliments et dans l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec...) ainsi que des drogues et des médicaments dans le plasma sanguin (Le plasma sanguin est le composant liquide du sang, dans lequel les cellules sanguines sont en suspension. Il constitue 55 % du volume total du sang.) et même dans les cheveux. Cependant, le dépistage (Le dépistage, en médecine, consiste en la recherche d'une ou de plusieurs maladies ou d'anomalies dites "à risques" chez les individus d'une population donnée. Ces investigations sont...) rapide de la COVID-19 présente des défis importants pour cette technologie: elle ne peut détecter la présence du virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire...) en raison de la trop grande taille des molécules qui la composent (principalement des protéines et du matériel génétique). Il faudra donc découper le virus en plus petites parties pour le repérer.

La protéine spicule: comme une brochette impossible à avaler

Afin de détecter la COVID-19, l'équipe a décidé de se concentrer sur sa protéine spicule, celle qui forme les pointes au bout de la "couronne" du coronavirus. Cette protéine est essentielle au virus pour permettre son entrée dans les cellules et les infecter. On peut représenter une protéine comme une brochette d'acides aminés, de petites molécules essentielles à la vie (La vie est le nom donné :). Dans une protéine, chaque acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et deux fonctions : une amine (-NH2) et un acide carboxylique (-COOH). Les acides aminés sont les unités structurales de base des...) serait un morceau de viande, de légume. La protéine spicule contient 1273 morceaux d'acides aminés différents ! On parle alors d'une énorme brochette moléculaire, alors que la source Luxon est conçue pour analyser des petites molécules, comme des pesticides ou des produits pharmaceutiques.

Les peptides, pour de petites bouchées

L'équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances...) va donc tester une approche bien établie, mais jamais expérimentée avec la source Luxon: l'analyse des peptides de la protéine spicule générés par la trypsine. La trypsine est une protéine indispensable à la digestion (La digestion est le processus au cours duquel un organisme vivant reçoit du milieu extérieur des aliments (eau, molécules organiques et minéraux), les modifie afin de les transformer en nutriments et...) des aliments, que l'on retrouve dans le système digestif (Le système digestif est l'ensemble des organes qui chez les animaux a pour rôle d'assurer l'ingestion et la digestion des aliments pour en extraire l'énergie et les nutriments nécessaires à la survie de...) de plusieurs vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré...). Elle est capable de couper d'autres protéines en peptides, de petits morceaux constitués de quelques acides aminés.

Grâce à une étude déposée dans bioRxiv en avril par une équipe américaine dirigée par Benjamin C. Orsburn, les peptides spécifiques à la protéine spicule du virus ont été identifiés. Ces peptides servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) d'empreinte digitale (Les digitales forment le genre Digitalis, environ 20 espèces de plantes herbacées classiquement placées dans la famille des Scrofulariacées. Les études récentes situent désormais ce genre dans les...) et permettent d'affirmer si le virus est présent ou absent d'un échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :).

Les chercheuses et chercheurs des équipes de Sherbrooke et de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce, de l'industrie, de la culture, de la finance et des affaires internationales. Montréal a...) vérifieront si ces peptides peuvent être détectables par la source Luxon. Par la suite, ils développeront une méthode rapide d'isolation de la protéine spicule et de fragmentation en peptides par la trypsine. Si cette méthode fonctionne, la source Luxon serait potentiellement capable d'analyser quelque 30 000 échantillons des peptides provenant de patients en 25 heures (L'heure est une unité de mesure  :) ! Cette méthode pourrait contribuer à augmenter de façon notable la capacité de dépistage de la COVID-19 dans les hôpitaux et les autres centres de santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.).

Les partenaires de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Sherbrooke et de l'Université de Montréal ainsi que Phytronix ont reçu un octroi (L’octroi est une contribution indirecte perçue autrefois par les municipalités à l'importation de marchandises sur leur territoire. Cette taxe frappait les marchandises les plus basiques et les plus rentables telles que le...) de 50 000 $ du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) pour réaliser cette étude. Les travaux se dérouleront sur une période d'environ six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.).
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