Des diagnostics mobiles pour limiter les pertes de porcs dues aux maladies
Dans la production moderne de viande, les animaux sont souvent parqués dans des enclos surpeuplés, ce qui les expose à la propagation de maladies infectieuses. La détection et la vaccination précoces sont donc cruciales pour limiter les conséquences néfastes sur l’économie et le bien-être des animaux. Les foyers de maladie entraîneront une baisse estimée de 10 % de la production mondiale de porc entre 2018 et 2021, passant de 113 à 101,5 millions de tonnes. En réponse à cette situation, le projet SWINOSTICS (Swine diseases field diagnostics toolbox), soutenu par l’UE, a mis au point un outil rapide, précis, sur site et mobile destiné au diagnostic des porcs. Actuellement, la surveillance des maladies passe par des tests de laboratoire sur des échantillons aléatoires du cheptel. L’appareil mobile SWINOSTICS peut analyser simultanément quatre échantillons et détecter six des plus importants virus porcins: le virus de la peste porcine africaine, le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire du porc, le virus commun de la peste porcine, le PCV2, le PPV et le virus de la grippe porcine. Les capteurs peuvent être réutilisés jusqu’à 10 fois, et les résultats sont disponibles après seulement 45 minutes. «Notre dispositif peut révolutionner la façon dont sont effectués les contrôles dans l’industrie porcine, car il permet de dépister plus souvent les populations et il est idéal pour les contrôles frontaliers de l’import/export», explique Alessandro Giusti, directeur de la R&D chez CyRIC, l’hôte du projet.
Une application virale
Au cœur du dispositif se trouve un biocapteur d’optique intégrée (PIC pour photonic integrated circuit). Les PIC sont généralement des circuits à base de silicium, semblables à ceux des appareils électroniques tels que les téléphones portables, mais au lieu de transmettre de l’électricité, ils manipulent des particules de lumière (photons) dans le dispositif SWINOSTICS. La surface du PIC contient des anticorps spécifiques aux virus en question. Lorsque les échantillons passent sur les biocapteurs du PIC, tout virus présent se lie aux anticorps. Le dispositif mesure alors la variation de l’indice de réfraction de la lumière sortant du PIC. Ces mesures indiquent la présence, ou l’absence, du virus ciblé. Le module de communication du dispositif avertit ensuite l’utilisateur du résultat. «Étant donné que le système rapporte les niveaux viraux, il peut être utilisé pour indiquer la probabilité que les animaux développent une maladie ou risquent d’en contaminer d’autres», explique Alessandro Giusti. Les utilisateurs se connectent au dispositif de diagnostic par une connexion Bluetooth au moyen de l’application SWINOSTICS. En outre, une interface et une plateforme plus avancées basées sur le cloud sont disponibles pour une analyse détaillée des données, destinées aux chercheurs, aux organismes de normalisation et aux autorités publiques. Après des premiers tests menés dans le laboratoire de CyRIC, quatre versions du dispositif, ainsi que plus de 100 capteurs, ont été répartis entre les quatre sites pilotes situés en Grèce, en Hongrie, en Italie et en Pologne afin de les valider complètement. Cette étape est toujours en cours. «Les résultats obtenus jusqu’à présent sont très prometteurs, affichant une sensibilité et une spécificité supérieures à 70 %», ajoute Alessandro Giusti.
Vers des diagnostics autonomes
L’augmentation de la prévalence des maladies chez les animaux d’élevage menace la disponibilité d’une viande de haute qualité, réduisant ainsi les bénéfices des agriculteurs européens tout en entraînant une hausse des prix des aliments. Et surtout, elle est responsable d’une utilisation plus intensive d’antimicrobiens, ce qui affecte non seulement les animaux mais aussi, par le biais de la chaîne alimentaire, la santé humaine. «Guidée par l’agenda One-Health, la capacité de notre appareil à protéger la santé des porcs peut contribuer à résoudre ces problèmes», explique Alessandro Giusti. «À plus long terme, nous voyons notre dispositif mobile comme un tremplin vers des diagnostics de santé animale entièrement automatisés pour une large variété d’animaux d’élevage.» Le dispositif et les capteurs font maintenant l’objet d’études de validation plus poussées, parallèlement à d’autres améliorations visant à garantir une plus grande précision et une meilleure compatibilité avec les normes du secteur avant d’être commercialisés.
Mots‑clés
SWINOSTICS, virus, porc, porcin, infection, antimicrobien, exploitation agricole, diagnostic, alimentation, maladie