Des biologistes synthétiques créent un diagnostic sur papier pour Ebola

James Collins, un biologiste synthétique à l'Université de Boston, dit qu'il a été capable d'imprimer les ingrédients pour de simples expériences d'ADN sur papier, de les lyophiliser et de les utiliser jusqu'à un an plus tard. Cela pourrait conduire à des tests de diagnostic bon marché pour des virus comme Ebola.

Ces bouts de papier contiennent des ingrédients lyophilisés pour des expériences scientifiques simples.

Les travaux, décrits cette semaine dans la revue Cellule par Collins et ses collègues de Harvard, pourrait conduire à des pansements qui changent de couleur si une infection se développe, à des capteurs environnementaux portés sur les vêtements ou à des diagnostics bon marché pour des virus comme Ebola.

L'idée de diagnostics papier peu coûteux n'est pas nouvelle. Mais jusqu'à présent, ces tests reposaient sur la chimie traditionnelle, comme le font les tests de grossesse (voir Tests de santé super bon marché et diagnostics papier). Collins dit que son travail étend maintenant l'idée à des réactions génétiques conçues avec précision.

La technologie est une adaptation d'une méthode de laboratoire éprouvée connue sous le nom de système sans cellule, dans laquelle les processus de base d'une cellule, tels que la lecture d'un brin d'ADN pour fabriquer une protéine, sont effectués dans un tube à essai.

L'avancée de Collins a été d'intégrer des systèmes sans cellules sur du papier poreux. Son équipe a ajouté des enzymes essentielles ainsi que des gènes spécialement conçus qui fabriquent des protéines, mais seulement s'ils sont déclenchés par un brin d'ADN ou d'ARN correspondant.

C'est une amélioration pragmatique et très importante, déclare Julius Lucks, professeur adjoint de génie chimique et biologique à l'Université Cornell. Maintenant, nous pouvons demander « Que voulons-nous faire [avec] ?

Collins a montré que le système pouvait détecter le virus Ebola, dont le code génétique est constitué d'ARN. Lorsque son équipe a ajouté des morceaux d'ARN d'Ebola à des bandelettes de test en papier, le matériel génétique a complété un circuit permettant la production d'une protéine qui a taché le papier, le faisant virer au violet foncé en environ une heure.

L'utilisation des tests papier nécessite encore une certaine expertise de laboratoire, par exemple pour isoler d'abord le matériel génétique d'un virus ou d'une bactérie. Mais Collins dit que les tests papier eux-mêmes sont extrêmement bon marché. Il estime que chaque bande de détection ne coûterait qu'entre 4 et 65 cents et pourrait être conçue et produite en un jour ou deux.

Je pense que c'est très cool, a déclaré Lingchong You, professeur agrégé de génie biomédical à l'Université Duke. Conceptuellement, c'est extrêmement simple.

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