Une analyse rapide des bioaérosols pour identifier la nature des attaques
Le bioterrorisme constitue une menace grave et persistante. Des cas historiques tels que les attaques à l’anthrax par voie postale de 2001 aux États-Unis, responsables de décès et d’une peur généralisée, illustrent l’impact dévastateur des agents biologiques. Plus récemment, des menaces sous forme de poudre blanche envoyées aux bureaux du gouvernement belge ont renforcé les inquiétudes, bien que beaucoup se soient révélées inoffensives. Ces événements soulignent la nécessité de disposer de systèmes de biodétection rapides et précis, capables de distinguer les menaces réelles des fausses alertes, afin d’éviter toute panique inutile et d’initier une réponse efficace. Le projet HoloZcan, soutenu par l’UE, s’est penché sur la menace d’attaques biologiques et a créé un outil complet d’évaluation des risques à l’usage des services secours de première ligne. Ces informations peuvent guider leurs actions en cas d’incidents majeurs tels que des attentats dans les stades, des accidents industriels et la contamination des eaux usées suite à des catastrophes naturelles. L’équipe a également entrepris d’aider les services de secours de première ligne à identifier les poudres inconnues. «HoloZcan peut jouer un rôle essentiel dans la pré-classification et l’identification de la source de poudres inconnues, qu’elles soient en suspension dans l’air ou sur des surfaces, susceptibles d’être associées à des agents de guerre chimique ou biologique», explique Gyorgyi Bela, coordinateur du projet HoloZcan. HoloZcan a affiné l’innovation au point de pouvoir même classer le contenu bactérien potentiel de la pluie et de l’air, une préoccupation croissante en raison de la fonte du pergélisol liée au changement climatique qui pourrait libérer des microbes dormants.
Surmonter les restrictions des méthodes de détection des bioaérosols actuelles
Les méthodes standard de détection et d’identification microbiologiques reposent essentiellement sur des techniques de séquençage, de liaison/marquage et d’amplification, chacune ayant ses propres limites. Le marquage fluorescent requiert des marqueurs cibles spécifiques, ce qui signifie que des agents pathogènes non colorés risquent de ne pas être détectés. La réaction en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) et l’amplification isotherme médiée par les boucles (LAMP) offrent une grande sensibilité, mais sont sujettes à des faux positifs dus aux effets des dimères d’amorces et à la détection de restes d’ADN non viables. Bien que très précis, le séquençage exige d’importantes ressources, la préparation d’un échantillon et est susceptible d’être contaminé. De surcroît, il ne peut pas déterminer si un gène délétère particulier est activement exprimé ou réprimé par une régulation épigénétique. Les tests basés sur les anticorps reposant sur des cibles prédéfinies, ils sont sensibles aux problèmes de réactivité croisée et inefficaces contre les menaces émergentes. Le projet HoloZcan, hébergé par IDEAS Science en Hongrie, fournit une analyse visuelle rapide et sans marquage des bioaérosols. Contrairement aux méthodes de détection ciblées, HoloZcan adopte une approche indépendante, n’exigeant aucune connaissance préalable des agents pathogènes spécifiques, ce qui en fait un outil idéal pour la détection d’anomalies à large spectre. Le système est rapide et extrêmement sensible, mais n’est toutefois pas conçu pour l’identification précise de pathogènes ni la détection d’expositions à de faibles doses. Il s’agit plutôt d’un outil d’alerte précoce, qui identifie les anomalies biologiques en temps réel ou sur le terrain, en préparation d’un examen approfondi à l’aide de techniques plus spécialisées. «Il est également important de préciser que HoloZcan est conçu pour détecter les agents microbiens (champignons, bactéries, spores et virus de plus grande taille), mais pas les biotoxines. Les produits biochimiques complexes tels que la ricine et la toxine botulique exigent des techniques d’analyse chimique pour lesquelles HoloZcan n’a pas été conçu», explique Béla Mihalik, l’un des principaux innovateurs d’HoloZcan.
Améliorer la réponse de l’Europe aux attaques cachées
Le projet avait pour ambition de répondre à certaines des questions soulevée par le projet ENCIRCLE, qui entendait améliorer la résistance de l’Europe face aux attaques et menaces chimiques, biologiques, radiologiques et nucléaires (CBRN). Béla Mihalik ajoute: «Nous avons testé avec succès notre méthode dans des environnements contrôlés. En aérosolisant des bactéries, nous avons simulé la présence de concentrations élevées de bioagents extrinsèques, que nous avons par ailleurs détectés à plusieurs reprises. Nous avons également recueilli des échantillons d’air expiré, introduit des particules virales et confirmé leur présence à l’aide de la microscopie holographique numérique». Le système ayant fait ses preuves, de nouvelles améliorations, l’intégration de composants de l’appareil et des essais approfondis sur le terrain sont désormais nécessaires avant qu’il ne soit pleinement opérationnel.
Mots‑clés
HoloZcan, chimique, biologique, radiologique, nucléaire, CBRN, bioaérosols, détection, poudre blanche, bactérien, bioterrorisme, attaques biologiques, services de secours de première ligne
