Chef(s) de projet: Stephanie Yanow
Problème
L’accès à des tests diagnostiques rapides et précis a un impact significatif sur la prise en charge des maladies d’envergure mondiale telles que le paludisme.
Bien que les diagnostics moléculaires répondent efficacement à ce besoin dans les pays développés, les barrières technologiques, l’entreposage des réactifs, le coût et l’expertise ont entravé l’implantation de ces méthodes dans les pays en développement.
Solution
Le projet visait à développer un test diagnostique de laboratoire sur puce à réaction en chaîne polymérase (RCP) pour le paludisme.
La plateforme comprend une puce jetable en plastique et une machine à RCP en temps réel peu coûteuse et portable.
La puce contient un hydrogel déshydraté avec les réactifs requis pour la RCP spécifique au Plasmodium.
Les puces peuvent être conservées à température ambiante et utilisées à la demande en réhydratant le gel avec du sang non traité, ce qui élimine le besoin de préparation de l’échantillon.
Les puces ont été activées avec un appareil construit sur mesure renfermant un élément Peltier pour le cyclisme thermique et une configuration laser/caméra pour la détection de l’amplicon.
Résultat
Un prototype fonctionnel d’un dispositif de laboratoire sur puce pour le diagnostic du paludisme a été développé.
Ce diagnostic a pu détecter toutes les espèces de Plasmodium avec une limite de détection de Plasmodium falciparum de 2 parasites/μL de sang, ce qui dépasse la sensibilité de la microscopie, la norme actuelle pour le diagnostic dans ce domaine, par entre 10 et 50 fois.
Dans un panel à l’aveugle de 188 échantillons de patients d’une région hyperendémique de transmission du paludisme en Ouganda, le diagnostic avait une sensibilité (97,4 %) et une spécificité (93,8 %) élevées par rapport à la RCP conventionnelle en temps réel.
Le test a également distingué les deux espèces de paludisme les plus répandues dans les infections mixtes, P. falciparum et Plasmodium vivax.
Un second panel à l’aveugle de 38 échantillons de patients a été testé sur un instrument simplifié avec une excitation par LED, atteignant une sensibilité de 96,7 % et une spécificité de 100 %.
Cette plateforme sera utile pour le diagnostic de première ligne du paludisme, le programme d’éradication et les essais cliniques.
En outre, les puces d’essai peuvent être adaptées de manière à dépister d’autres agents pathogènes pour un diagnostic différentiel sur le terrain.
La flexibilité, la fiabilité et la robustesse de cette technologie sont prometteuses pour une utilisation comme une plateforme novatrice de diagnostic moléculaire dans les pays en développement.
Le test a été breveté et cédé sous licence à Aquila Diagnostic Systems Inc. pour être commercialisé, ce qui a rapporté 550 000 $.
Les travaux ont été diffusés dans de nombreuses conférences et un manuscrit est en cours de rédaction pour publication.