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Développement d’une méthode de diagnostic rapide, peu coûteuse et très précise pour lutter contre la peste porcine africaine

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La technique de base a déjà donné des résultats impressionnants, un prototype antérieur ayant été utilisé pour détecter la présence de deux agents pathogènes humains mondiaux, le SRAS-CoV-2 et le virus Ebola.

Chao Wang, Chercheur, Arizona State University

Une menace invisible

La peste porcine africaine est une maladie virale extrêmement contagieuse, qui se propage souvent comme une traînée de poudre dans les populations porcines et entraîne des taux de mortalité de 95 à 100 %. Le virus provoque une maladie grave chez les porcs domestiques et sauvages.

La maladie cause des difficultés socio-économiques considérables dans les pays qui exportent des porcs vivants et des produits à base de porc, ainsi que dans les pays où les porcs sont des sources de nourriture importantes dans le régime alimentaire.

L’effet de l’arrivée de la peste porcine africaine aux États-Unis pourrait être dévastateur car ce pays est le troisième producteur mondial de porcs, avec plus de 11,5 millions de tonnes produites chaque année, et le deuxième exportateur mondial de porcs. L’introduction de la peste porcine africaine pourrait avoir des conséquences économiques considérables pour les États-Unis.

Relever le défi

Les tests de diagnostic existants pour la peste porcine africaine impliquent la détection d’acide nucléique, d’anticorps ou d’antigènes spécifiques au virus de la peste porcine africaine. Les tests les plus sensibles, notamment la réaction en chaîne par polymérase (PCR) en temps réel et le test ELISA, nécessitent des installations de laboratoire et un personnel qualifié. Ils impliquent aussi souvent de longs délais d’obtention des résultats, ce qui constitue un inconvénient important pour le suivi d’une maladie à évolution rapide et à contagion explosive comme la peste porcine africaine.

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Idéalement, les populations porcines devraient être surveillées en permanence au moyen d’un diagnostic portable, stocké près des enclos des animaux, permettant une détection plus précoce et plus rapide de la maladie à moindre coût. Cette méthode permettrait également de réaliser des tests à grande échelle et à haute fréquence, un facteur crucial pour interrompre la chaîne de transmission du virus et contenir une épidémie de PPA.

Le projet implique la conception et la validation de NaSRED, un dispositif de détection diagnostique portable, utilisant des nanoparticules métalliques. Le test NaSRED utilise des collections de nanoparticules métalliques présentant différentes caractéristiques optiques pour détecter les biomarqueurs de la peste porcine africaine, c’est-à-dire les signaux révélateurs de la présence du virus de la peste porcine africaine.

La proposition de projet décrit la détection d’une protéine spécifique de la peste porcine africaine, connue sous le nom de p72, et de deux anticorps de la peste porcine africaine, anti-p54 et anti-p30.

La technologie utilise des nanoparticules métalliques fixées à des liants moléculaires spécifiques, appelés ligands, qui recherchent les protéines et les anticorps associés au virus de la peste porcine africaine. Lorsque les nanoparticules rencontrent des protéines et des anticorps de la peste porcine africaine dans un échantillon de sang, les cibles de la maladie se collent comme de la colle aux capteurs des nanoparticules.

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Lorsque les protéines et les anticorps de la peste porcine africaine adhèrent aux nanoparticules, ils s’agrègent pour former des amas. Le poids accru de ces amas les fait couler au fond du tube à essai, provoquant un changement de couleur détectable dans la solution. Les propriétés optiques uniques de ces amas, qui signalent une identification positive du virus de la peste porcine africaine, sont observées lorsque de la lumière traverse la solution.

En utilisant des circuits électroniques simples et peu coûteux, le système peut facilement convertir les signaux optiques produits par les nanoparticules métalliques en une lecture électronique quantitative des résultats des tests. Les signaux recueillis seront automatiquement enregistrés par les circuits et transmis à des ordinateurs ou à des téléphones, où les résultats négatifs ou positifs seront affichés, faisant des tests une tâche encore plus facile qui pourrait éventuellement être effectuée par les agriculteurs.

Le système de détection final, idéal pour les tests sur stylo, sera tenu à la main et le coût des matériaux devrait être d’environ 20 dollars, tandis que les tests individuels pourront être effectués pour moins d’un dollar. Les tests rapides, nécessitant moins d’un microlitre de sang, fourniront des résultats en quelques minutes.

Cette technologie est une option particulièrement intéressante pour tester les porcs dans des environnements aux ressources limitées et promet d’améliorer considérablement les efforts de lutte contre ce fléau mondial.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021