De minuscules filets tissés à partir de brins d'ADN peuvent piéger la protéine de pointe du virus qui cause le COVID-19, éclairant le virus pour un test de diagnostic rapide mais sensible, et empêchant également le virus d'infecter les cellules, ouvrant ainsi une nouvelle voie possible vers les antiviraux. traitement, selon une nouvelle étude.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et leurs collaborateurs ont démontré la capacité des réseaux d'ADN à détecter et à empêcher le COVID-19 dans les cultures de cellules humaines dans un article publié dans le Journal de l'American Chemical Society.

"Cette plateforme combine la sensibilité de la PCR et la rapidité et le faible coût des tests antigéniques", a déclaré le responsable de l'étude Xing Wang, professeur de bio-ingénierie et de chimie à l'Illinois. « Nous avons besoin de tests comme celui-ci pour plusieurs raisons. La première consiste à se préparer à la prochaine pandémie. L’autre raison est de suivre les épidémies virales en cours – non seulement les coronavirus, mais aussi d’autres virus mortels et ayant un impact économique comme le VIH ou la grippe.

L'ADN est surtout connu pour ses propriétés génétiques, mais il peut également être replié dans des structures nanométriques personnalisées qui peuvent remplir des fonctions ou se lier spécifiquement à d'autres structures, un peu comme le font les protéines. Les filets d'ADN développés par le groupe de l'Illinois ont été conçus pour se lier à la protéine de pointe du coronavirus, la structure qui dépasse de la surface du virus et se lie aux récepteurs situés à l'intérieur du virus. cellules humaines pour les infecter. Une fois liés, les filets émettent un signal fluorescent qui peut être lu par un appareil portable peu coûteux en 10 minutes environ.

Les chercheurs ont démontré que leurs réseaux d’ADN ciblaient efficacement la protéine de pointe et étaient capables de détecter le virus à des niveaux très faibles, équivalents à la sensibilité des tests PCR de référence qui peuvent prendre un jour ou plus pour renvoyer les résultats d’un laboratoire clinique.

Cette technique présente plusieurs avantages, a déclaré Wang. Elle ne nécessite aucune préparation ni équipement particulier et peut être réalisée à à température ambiante, donc tout ce qu'un utilisateur ferait est de mélanger l'échantillon avec la solution et de le lire. Les chercheurs ont estimé dans leur étude que la méthode coûterait 1.26 $ par test.

"Un autre avantage de cette mesure est que nous pouvons détecter l'intégralité du virus, qui est encore infectieux, et le distinguer des fragments qui ne sont peut-être plus infectieux", a déclaré Wang. Cela permet non seulement aux patients et aux médecins de mieux comprendre s'ils sont contagieux, mais cela pourrait également améliorer considérablement la modélisation et le suivi au niveau communautaire des épidémies actives, par exemple celles dues aux eaux usées.

De plus, les réseaux d’ADN ont inhibé la propagation du virus dans les cultures de cellules vivantes, l’activité antivirale augmentant avec la taille de l’échafaudage du réseau d’ADN. Cela souligne le potentiel des structures d’ADN en tant qu’agents thérapeutiques, a déclaré Wang.

"J'ai eu cette idée au tout début de la pandémie de construire une plateforme de test, mais aussi d'inhibition en même temps", a déclaré Wang. « De nombreux autres groupes travaillant sur les inhibiteurs tentent d’englober le virus dans son intégralité, ou les parties du virus qui donnent accès aux anticorps. Ce n’est pas bon, car vous voulez que le corps forme des anticorps. Grâce aux structures creuses du réseau d’ADN, les anticorps peuvent toujours accéder au virus.

La plate-forme DNA net peut être adaptée à d'autres virus, a déclaré Wang, et même multiplexée afin qu'un seul test puisse détecter plusieurs virus.

« Nous essayons de développer une technologie unifiée pouvant être utilisée comme plate-forme plug-and-play. Nous voulons profiter de la haute affinité de liaison des capteurs ADN, de leur faible limite de détection, de leur faible coût et de leur préparation rapide », a déclaré Wang.

L'article s'intitule « Nananostructures d'ADN en forme de filet conçues pour une détection rapide/sensible et une inhibition potentielle du SRAS-CoV-2. virus. »