Développement de non

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11791 (2023) Citer cet article

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Dans cette étude, une amplification isotherme à médiation par boucle SalivaDirect non contrôlée électriquement (NEC-SD-LAMP), qui peut détecter les infections en amplifiant l’expression de l’ADN viral dans la salive sans utiliser de systèmes de contrôle électrique, a été développée. Par cette méthode, uniquement en ajoutant de l'eau au dispositif, l'ADN viral a été extrait de la salive à l'aide de SalivaDirect, l'ADN extrait a été amplifié via une amplification isotherme à médiation en boucle (LAMP) et les résultats ont été confirmés visuellement. La fusion de l'acide palmitique a maintenu la température optimale pour la réaction LAMP, car la température de l'acide palmitique est maintenue à 62,9 °C, son point de fusion. En exploitant la proximité du point de fusion avec la température optimale pour LAMP, LAMP peut être réalisé sans électricité. Nous avons détecté plusieurs virus dans la salive grâce à cette méthode. NEC-SD-LAMP pouvait clairement distinguer 3 types d’ADN viral, indiquant la haute spécificité de cette réaction. De plus, la limite de détection de la concentration virale du dispositif était de 2 copies par µL, ce qui indique qu'il est possible de détecter les infections virales à ADN dans la salive avant même le début de l'infection virale.

Les maladies infectieuses sont des causes majeures de décès dans les pays en développement1,2. L’une des raisons est le manque de techniques de diagnostic des agents infectieux. Une cause plus grave est la difficulté d’accéder aux installations médicales appropriées3. Cela réduit les possibilités de tests, qui sont importants pour le diagnostic des infections virales. La détection et le traitement précoces des infections virales sont essentiels à la guérison complète et à la prévention de leur propagation. En outre, les maladies infectieuses, telles que les maladies tropicales négligées, sont répandues dans de nombreuses zones tropicales non électrifiées, ce qui rend impossible la mise en place d'appareils de test conventionnels nécessitant un contrôle électrique. C'est pourquoi les techniques de diagnostic qui ne nécessitent ni infrastructure électrique ni tension stable sont importantes4. Par conséquent, pour fournir une technologie de test aux pays en développement, il est essentiel d'établir des méthodes qui satisfont aux trois critères suivants : (1) l'ensemble du processus, depuis le test jusqu'à la confirmation des résultats, peut être effectué sans utiliser de systèmes de commande électrique, (2) une détection précise des maladies infectieuses dès un stade précoce, et (3) une facilité d'utilisation et une portabilité qui permettent de réaliser des tests n'importe où, par exemple dans les zones résidentielles ou à l'extérieur, dans les régions tropicales ou froides (tests au point d'intervention [POCT])5.

Plusieurs dispositifs ou méthodes peuvent être utilisés pour effectuer des tests de maladies infectieuses dans des environnements non électrifiés. Premièrement, il existe des kits de tests d’infection basés sur des réactions antigène-anticorps, comme l’immunochromatographie6,7. En ajoutant des échantillons au kit, un test de diagnostic de maladie infectieuse peut être effectué rapidement et les résultats peuvent être observés visuellement ou à l'aide d'un smartphone. Bien que ces appareils puissent facilement effectuer des tests, il est difficile de détecter les infections aux premiers stades d’une maladie en raison des méthodes de détection des protéines utilisées par ces appareils. Les acides nucléiques peuvent être amplifiés efficacement par réaction en chaîne par polymérase (PCR) ou par amplification isotherme à médiation par boucle (LAMP) et sont efficaces pour détecter une infection à un stade précoce.

LAMP est une méthode d’amplification génique isotherme dans laquelle les résultats peuvent être observés visuellement8,9,10. Cette méthode amplifie et détecte le gène cible en chauffant l'échantillon à une température constante de 60 à 65 °C. LAMP utilise quatre ou six amorces pendant l'amplification, qui ont une spécificité élevée pour le gène cible. Lorsque le gène cible est amplifié par LAMP, des ions pyrophosphate sont produits. Les ions pyrophosphate capturent les ions manganèse contenus dans le complexe d'ions calcéine-manganèse dans l'échantillon LAMP, rendant la calcéine luminescente. De ce fait, la présence ou l’absence du gène cible peut être observée visuellement par le changement de couleur de l’échantillon11. D’après ce qui précède, LAMP présente une spécificité et une sensibilité de détection élevées, ainsi que la PCR en temps réel et la qRT-PCR12,13, qui sont les méthodes de référence pour la détection virale. LAMP est une méthode de détection virale facile à utiliser par rapport à la PCR dans la mesure où la réaction peut être réalisée avec un simple contrôle de la température et les résultats peuvent être confirmés visuellement.