Comment créer un blob intelligent qui rétrécit lorsqu'il détecte des virus

Voici une idée intéressante. La menace des agents pathogènes viraux tels que la grippe aviaire, l'hépatite B et le VIH, représente un danger clair et présent. Des outils simples et bon marché pour détecter ces virus sont donc indispensables, en particulier dans les pays en développement où la menace est aiguë mais l'argent est rare.

Avancez Jaeoh Shin et ses amis de l'Université de Potsdam en Allemagne qui disent qu'il est possible de créer un tel détecteur de virus en utilisant un peu plus que quelques brins d'ADN mélangés dans un morceau d'hydrogel. Cette goutte « intelligente » rétrécirait lorsque le virus en question était présent, donnant un signal clair et visible que des précautions doivent être prises.

Voici leur réflexion. Les biologistes savent depuis longtemps que les virus se lient à des sections d'ADN, ce qui fait que la double hélice se déroule en deux brins simples, ou 'fond' comme l'appellent les biologistes. Les brins simples peuvent alors s'adsorber à la surface du virus, ce qui raccourcit leur longueur totale. En fait, les biologistes ont montré que la contraction induite par la fonte peut réduire la longueur du brin jusqu'à 90 pour cent.

L'idée de Shin and co est donc d'étirer les brins d'ADN en parallèle, de les intégrer dans l'hydrogel, puis d'attendre. Lorsque des particules virales apparaissent, elles se lient à l'ADN, le faisant fondre et se contracter et provoquant également le rétrécissement de l'hydrogel. Les particules virales dans le système hydrogel-ADN… élisent une contraction macroscopique de la matrice d'hydrogel, disent-ils.

Pour tester l'idée, ces gars ont créé une simulation moléculaire de la façon dont un virus se lie à l'ADN et de la fusion et de la contraction qui en résultent. Les résultats semblent certainement prometteurs. Les particules virales du système hydrogel-ADN déstabilisent l'ADN [double brin] et provoquent une contraction macroscopique, disent-ils.

Une question importante est de savoir comment l'ADN peut être spécifique d'un virus afin qu'il ne réponde qu'au VIH ou à la grippe aviaire ou à un autre virus spécifique. Shin et co disent que les virus se lient préférentiellement aux protéines de liaison et que celles-ci peuvent être liées à l'ADN. Ainsi, avec de simples manipulations biochimiques, ils devraient être capables de produire de l'ADN qui ne se lie qu'à des virus spécifiques.

Cela semble certainement possible, mais ces gars-là doivent être sûrs que le signal de contraction est déclenché uniquement par le virus cible et rien d'autre. Autrement dit, le taux de faux positifs devra être soigneusement étudié et contrôlé. C'est une idée intéressante qui mérite une étude plus approfondie.

Il a également une concurrence importante. Les idées pour détecter les virus ne manquent pas. Le gros avantage de celui-ci est qu'il serait suffisamment bon marché pour être largement distribué, même dans les pays en développement.

Et c'est là que réside le prochain défi. Après avoir développé la théorie derrière ces détecteurs et simulé leur comportement, Shin et ses collègues doivent en construire un pour montrer qu'il fonctionne. Et pas seulement en laboratoire, mais dans toutes les conditions extrêmes de chaleur, d'humidité et de saleté auxquelles les médecins du monde entier sont régulièrement confrontés.

Il ne fait aucun doute qu'il devrait être possible d'intégrer des brins d'ADN dans de l'hydrogel pour créer des blobs intelligents, peu coûteux et simples. Mais jusqu'à ce que Shin prouve que les blobs fonctionnent comme ils l'attendent, cela restera simplement une bonne idée plutôt que le produit potentiellement bouleversant que ces gars imaginent clairement que cela pourrait être.

Ils ont un gros travail à faire. Nous allons regarder pour voir comment ils s'en sortent.

Réf :arxiv.org/abs/1310.5531: Détection de virus par tension mécanique de l'ADN dans des hydrogels réactifs

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