PARIS – 3 Mai 2024 – Des chercheurs ont mis au point LUCAS,une technologie innovante pour le diagnostic viral rapide. Qui ? Des scientifiques de Mass General Brigham. Quoi ? Le développement de LUCAS, un capteur basé sur la bioluminescence. Où ? Les travaux ont été menés à Boston. Quand ? Les résultats sont prometteurs et pourraient transformer la détection des virus. Pourquoi ? Pour faciliter et accélérer le diagnostic des infections, comme le prouve l’efficacité accrue de LUCAS. Découvrez comment cette avancée pourrait révolutionner le monde médical!

Des chercheurs de Mass General Brigham ont mis au point LUCAS (Luminescence CAscade-based sensor), un outil de diagnostic rapide, portable et très sensible pour traiter des échantillons biologiques complexes. Cette innovation promet de transformer la détection des virus grâce à sa bioluminescence renforcée.

Qu’est-ce que LUCAS ?

LUCAS est un capteur basé sur une cascade de luminescence, conçu pour simplifier et accélérer le diagnostic des infections virales. Comparé aux méthodes existantes, LUCAS génère des signaux de bioluminescence 500 fois plus forts et 8 fois plus durables, surmontant ainsi les défis rencontrés par les diagnostics au point de service.

Le saviez-vous ? La bioluminescence est le même processus naturel qui permet aux lucioles de briller. LUCAS utilise cette propriété pour détecter les virus.

le défi de la détection virale

La détection des virus dans des échantillons biologiques complexes est un défi majeur. Hadi Shafiee, PhD, membre de la faculté de la Division d’ingénierie en médecine et de la Division de médecine rénale du Brigham and Women’s Hospital, explique :

Développer des diagnostics efficaces est incroyablement difficile, surtout quand on pense à la taille des particules de maladies infectieuses et aux fluides biologiques compliqués dans lesquels nous essayons de les identifier. Trouver une particule de VIH dans un échantillon de sang humain,c’est comme trouver un glaçon dans une piscine olympique remplie de gelée,les yeux bandés. Avec son approche novatrice de cascade enzymatique, LUCAS marque un progrès substantiel pour la détection des virus dans ces échantillons biologiques complexes.

Comment fonctionne LUCAS ?

La bioluminescence utilise la même enzyme naturelle qui fait briller les lucioles pour illuminer les échantillons biologiques à des fins d’imagerie. L’enzyme, la luciférase, est ajoutée à un échantillon pour trouver et marquer les particules virales. Ensuite, des molécules de luciférine sont introduites dans cet échantillon, ce qui provoque une réaction de la luciférase qui crée une explosion de lumière. Cependant, cette réaction produit un signal lumineux qui est à la fois faible et de courte durée.

L’équipe de Shafiee a mis au point une cascade de signaux enzymatiques unique pour renforcer et prolonger les signaux de bioluminescence. Ils introduisent une autre enzyme dans l’équation, appelée bêta-galactosidase, qui se fixe à la luciférine et la libère en continu, plutôt que de laisser la luciférine flotter librement dans l’échantillon pour des réactions ponctuelles. Cette étape supplémentaire signifie plus de luciférine, plus de réactions de la luciférase et plus de bioluminescence. En fait, cette étape a permis à LUCAS d’être 515 fois plus bioluminescent que les systèmes non-LUCAS, et les signaux LUCAS ont conservé 96 % de leur force après une heure.

Conseil pratique : La sensibilité accrue de LUCAS permet une détection plus précoce des infections, ce qui peut améliorer les résultats des traitements.

Efficacité prouvée

Pour évaluer l’efficacité de LUCAS, l’équipe a utilisé 177 échantillons de patients enrichis en virus et 130 échantillons de sérum enrichis en virus infectés par le SRAS-CoV-2, le VIH, le VHB ou le VHC. Les échantillons de patients atteints du SRAS-CoV-2 ont été prélevés par écouvillon nasopharyngé, tandis que les échantillons de VIH, de VHB et de VHC ont été prélevés par prise de sang. LUCAS a fourni des réponses diagnostiques en 23 minutes et avec une précision moyenne de plus de 94 % pour tous les agents pathogènes.

Applications et perspectives

LUCAS a été conçu pour être portable et facile à utiliser, ce qui en fait une option viable pour les environnements de soins de santé à ressources élevées et faibles. Les prochaines étapes comprennent des tests sur d’autres fluides biologiques et l’évaluation de sa capacité à identifier plusieurs agents pathogènes simultanément. Shafiee souligne également que l’identification des biomarqueurs pour de nombreuses maladies, y compris la maladie d’Alzheimer, est un domaine en évolution rapide, ce qui signifie qu’un outil comme LUCAS pourrait être très utile à mesure que de nouveaux biomarqueurs émergent.

Sungwan Kim, PhD, chercheur postdoctoral dans le laboratoire de Shafiee au Brigham, a déclaré :

Nous voulons toujours détecter l’infection et la maladie le plus tôt possible, car cela peut faire toute la différence en matière de soins et de résultats à long terme. En mettant l’accent sur le développement d’outils de diagnostic sensibles, précis et accessibles, nous voulons rendre la détection précoce plus facile qu’elle ne l’a jamais été et faire entrer les soins personnalisés dans une nouvelle ère.

FAQ sur LUCAS

Qu’est-ce que LUCAS ?

LUCAS est un outil de diagnostic rapide et portable pour la détection des virus, basé sur la bioluminescence.

Quelle est la précision de LUCAS ?

LUCAS a une précision moyenne de plus de 94 % pour la détection du SRAS-CoV-2, du VIH, du VHB et du VHC.

combien de temps faut-il pour obtenir un résultat avec LUCAS ?

LUCAS fournit des résultats en environ 23 minutes.

Où LUCAS peut-il être utilisé ?

LUCAS est conçu pour être utilisé dans divers environnements de soins de santé, y compris ceux à ressources limitées.