Diagnostiquer la maladie d’Alzheimer avec une analyse de sang de routine
Le diagnostic des maladies repose sur des indicateurs mesurables dans les fluides corporels, appelés biomarqueurs. Ceux-ci sont traditionnellement analysés à l’aide de techniques basées sur la biochimie, comme le test ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay). La faible concentration des biomarqueurs, associée à la capacité analytique limitée des méthodes conventionnelles, entrave toutefois la détection et donc le diagnostic des maladies. Dans la maladie d’Alzheimer (MA), le type le plus courant de neurodégénérescence, les niveaux des biomarqueurs bêta-amyloïde et tau dans le liquide céphalorachidien augmentent avant l’apparition des symptômes. Bien que ces biomarqueurs et d’autres biomarqueurs potentiels puissent être utilisés pour un diagnostic rapide de la MA, le prélèvement de liquide céphalorachidien nécessite une ponction lombaire, qui est une procédure invasive et nécessite une hospitalisation.
Une technologie de concentration des échantillons
Au fil des ans, les scientifiques ont suivi différentes techniques pour améliorer la détection des biomarqueurs, notamment l’amplification des molécules cibles. Le projet SensApp, financé par l’UE, répond à cette demande d’augmentation de la sensibilité des tests de diagnostic en préconcentrant les molécules cibles par élimination des solvants. «Notre approche augmente considérablement la concentration des biomarqueurs en réduisant le volume de la réaction, ce qui permet d’amplifier le signal de sortie», explique Simonetta Grilli, coordinatrice du projet. L’équipe a mis au point un dispositif dont la taille ne diffère pas de celle des autres équipements de paillasse rencontrés dans les laboratoires de diagnostic. Il est basé sur une nouvelle technologie connue sous le nom de «droplet split-and-stack» (DSS) qui peut générer et accumuler de minuscules gouttelettes de l’échantillon liquide (plasma, urine, salive) sur un support solide tel qu’une lame de verre.
Comment fonctionne la technologie DSS?
Elle assure une distribution des gouttelettes d’échantillon sans étalement, ce qui permet aux quelques molécules présentes dans un échantillon peu abondant d’être plus concentrées que dans le cas d’une modalité de distribution standard. De cette façon, l’opérateur peut détecter avec succès ces quelques molécules par une procédure de détection standard, telle que l’immunofluorescence, en atteignant une haute sensibilité finale. L’innovation se cachant derrière cette nouvelle technologie tient à sa capacité de générer ces minuscules gouttelettes grâce au champ électrique appliqué directement à l’échantillon liquide via l’effet pyroélectrique qui provoque un changement de polarisation dû au changement de température. Simonetta Grilli précise: «C’est la première fois que cette approche est utilisée pour ce type d’application.» Une autre réalisation est la combinaison avec un module de lecture qui peut détecter le signal de fluorescence de ces rares biomarqueurs.
Une détection améliorée des biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer
Comme preuve de principe, le dispositif SensApp a été validé sur des échantillons modèles, démontrant sa capacité à détecter les biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer à des niveaux inférieurs au picogramme. Il s’agit d’une amélioration significative du niveau de sensibilité standard des kits ELISA commerciaux. Bien que les tests dans un cadre clinique soient en attente, le dispositif SensApp offre une approche de détection supérieure pour un diagnostic rapide et sensible de la MA. Il est important de mentionner que la détection des biomarqueurs peut être réalisée par un simple test sanguin, ce qui établit de nouvelles normes pour le dépistage de la MA dans la population. En outre, on s’attend à ce qu’il améliore l’observance et le suivi des patients pendant le traitement. Il convient de noter que l’application du dispositif SensApp n’est pas limitée à la maladie d’Alzheimer, mais qu’elle peut être mise en œuvre pour la détection d’autres biomarqueurs liés à d'autres maladies et présents en faible abondance.
Mots‑clés
SensApp, biomarqueur, MA, maladie d’Alzheimer, détection de biomarqueurs, droplet split-and-stack, DSS, effet pyroélectrique, immunofluorescence
