Chef(s) de projet: Jo-Anne Dillon
Problème
La résistance aux antibiotiques est l’une des menaces pour la santé publique les plus sérieuses dans le monde et elle risque de renverser de nombreux progrès accomplis dans le traitement des infections bactériennes et aussi de réduire dangereusement les options thérapeutiques qui s’offrent.
Neisseria gonorrhoeae (Ng), un agent pathogène sexuellement transmissible que l’on estime responsable de 106 millions de nouveaux cas d’infection de gonorrhée annuellement dans les années 2000, pourrait devenir incurable en raison de la résistance aux antibiotiques.
Dans les milieux à revenu faible ou intermédiaire, la sensibilité aux antibiotiques CONTRE Ng est suivie par des méthodes fastidieuses, qui nécessitent l’isolement et la culture de l’agent pathogène, suivie de tests de sensibilité aux antimicrobiens en milieu de culture. Ces tests ne sont souvent pas réalisés parce que les ressources humaines et matérielles font défaut.
Solution
Dans un effort pour surmonter le problème de la résistance aux antibiotiques, et en utilisant N. gonorrhoeae comme organisme modèle, l’équipe du projet a développé un prototype de test rapide au point de traitement (TPDT) qui facilitera le traitement des patients, tout en réduisant au minimum le risque de résistance aux antibiotiques.
L’approche employée comportait l’identification de cibles moléculaires uniques pouvant être utilisées pour déterminer la sensibilité aux antimicrobiens, couplée à un diagnostic de l’agent pathogène causant la gonorrhée. Ces cibles ont ensuite été utilisées dans différentes formes d’essais.
L’équipe a développé un test unique en utilisant la technologie d’Aquila Diagnostics, une plateforme portable offrant des tests à base d’acide nucléique peu coûteux et à haute vitesse. Ce test comporte un dispositif d’analyse en plastique à usage unique et un instrument portatif qui permet de détecter simultanément plusieurs caractéristiques génétiques (pour l’identité de l’agent pathogène et la résistance aux antibiotiques).
Chaque compartiment du dispositif d’analyse effectue une réaction distincte pour amplifier l’ADN à partir d’échantillons cliniques bruts, non traités (comme de l’urine) en utilisant une réaction en chaîne par polymérase (RCP).
Le système d’analyse d’Aquila permet d’effectuer plusieurs tests sur un même échantillon (en obtenant des résultats en environ une heure) et une application éventuelle au point de traitement.
Dans la phase 1 du projet, les objectifs de l’équipe étaient les suivants :
1) concevoir des amorces spécifiques pour la RCP en vue de l’identification des isolats de Ng;
2) identifier les séquences d’ADN et concevoir des amorces pour la RCP en vue de diagnostiquer la résistance et la sensibilité de Ng à la ciprofloxacine;
3) concevoir des ensembles de dispositif d’amorce spécifiques à la fois pour le diagnostic de Ng et la sensibilité à la ciprofloxacine;
4) normaliser les conditions de la RCP et évaluer la sensibilité et la spécificité du test;
5) évaluer la sensibilité et la spécificité du prototype de test par rapport à « l’étalon d’or » soit la culture pour l’identification et les tests in vitro de sensibilité aux antimicrobiens.
Résultat
De nombreuses amorces ont été élaborées pour identifier spécifiquement N. gonorrhoeae et leur spécificité a été évaluée in silico en utilisant des bases de données génomiques publiques.
La sensibilité des amorces pour la détection de Ng a été validée à l’aide d’un panel d’essai comprenant de l’ADN de 300 souches de gonocoques provenant d’Amérique du Nord, d’Amérique latine et de Chine, et des souches de référence de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), en utilisant la RCP en temps réel. Les amorces choisies étaient 100 % sensible et spécifique pour ce panel de souches.
L’équipe a également mis au point une méthode de détection simultanée pour l’identification de Ng et la détermination de sa sensibilité à la ciprofloxacine.
Les connaissances acquises dans le cadre de ces études ont servi à faire avancer deux autres projets : un projet Engage du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et un projet de la Saskatchewan Health Research Foundation (SHRF).
Des connaissances sur ces projets ont également été diffusées dans des présentations à des conférences, et un manuscrit décrivant le projet est en cours d’élaboration.