Vers l’ultime frontière en matière de diagnostics médicaux

Dans Star Trek, une série télévisée de science-fiction populaire dans les années 1960 et dont l’action se déroule au 23ème siècle, le « tricorder » médical est un dispositif portable capable de scanner les organes internes à la recherche d’infections et de délivrer un diagnostic immédiat.



Aujourd’hui, imaginez un dispositif portable alimenté par des piles qui, à partir d’une goutte de sang, d’urine ou de salive, peut indiquer à un travailleur de la santé d’un village éloigné si un enfant fiévreux a le paludisme, la dengue ou une infection bactérienne.



Peter Singer, professeur de médecine à l’université de Toronto et chef de la direction de Grands Défis Canada, un organisme à but non lucratif financé par le gouvernement canadien, indique qu’en collaboration avec la Fondation Bill & Melinda Gates, son organisme a pour objectif d’aider les scientifiques à mettre au point ce type de dispositifs.



Les deux organismes ont investi près de 32 millions de dollars dans la découverte et le développement de nouveaux dispositifs de diagnostic afin d’aider les travailleurs de la santé des pays en développement, d’accélérer les traitements et de sauver des vies.



« Le diagnostic est le parent pauvre de la prévention et du traitement », a dit M. Singer, expliquant ainsi son intérêt pour les dispositifs de diagnostic. « À lui seul, un diagnostic plus rapide du paludisme pourrait prévenir quelque 100 000 décès par an. Nous croyons que de telles possibilités de sauver des vies sont à notre portée. Nous pensons que nous pourrons avoir un dispositif tel que le « tricorder » médical dans les six ou sept prochaines années ».



Grands Défis Canada est actuellement à la recherche de nouveaux outils et processus de diagnostic novateurs dans les domaines suivants : le prélèvement des échantillons biologiques et leur préparation pour analyse, l’identification des maladies, le développement de technologies permettant de recueillir et de transmettre des données et de recevoir des résultats, et le développement de dispositifs pouvant être utilisés sur le terrain où, bien souvent, il n’y a pas d’électricité ou de réfrigération.



Des financements ont été alloués au développement d’un analyseur portable capable de dépister un cas de paludisme, mais également d’identifier le type de parasite, et la proportion de globules rouges infectés (ce qui indique la sévérité de l’infection).



Ce dispositif, appelé mini-PCR (Polymerase Chain Reaction ou réaction en chaîne par polymérase), est capable de dépister le paludisme à partir de son empreinte génétique.

Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), cette technique est plus précise que celle de la microscopie dans le dépistage du paludisme. Chandrasekhar Nair, directeur du laboratoire indien Bigtec Labs qui a développé le mini-PCR, a indiqué que l’analyseur effectuait toutes les opérations de traitement qu’un laboratoire spécialisé effectuerait pour un coût très inférieur.



L’analyseur peut être utilisé par un travailleur de la santé, a-t-il dit. Un échantillon de sang est déposé dans l’orifice d’une puce qui est insérée dans l’appareil. La puce a en mémoire l’ADN de tous les agents pathogènes du paludisme. L’analyseur compare l’empreinte génétique de l’échantillon aux empreintes stockées dans sa mémoire et affiche les résultats sur son écran.



Lorsque le paludisme est dépisté, le diagnostic s’affiche sur l’écran de l’appareil, ainsi qu’un classement numérique de sa sévérité. Les résultats peuvent également être transférés, via un téléphone portable relié au dispositif.



Le processus entier prend un peu moins d’une heure, a dit M. Nair, ajoutant que les tests ont montré que le dispositif était aussi précis qu’un système PCR de paillasse utilisé par les laboratoires.



TDR



Les tests diagnostiques rapides (TDR) permettent de dépister le paludisme en 15 minutes, mais ils ne détectent que le Plasmodium falciparum (paludisme fatal) ou l’un des trois autres types d’agents infectieux du paludisme humain.














Photo: Tulipgroup
Le mini-PCR

Les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies indiquent que si les TDR existent, le diagnostic du paludisme par microscopie est toujours nécessaire. « Les TDR ne sont pas capables de détecter certaines infections lorsque le nombre de parasites du paludisme circulant dans le sang du patient est plus faible. Les données disponibles ne sont pas suffisantes pour déterminer la capacité de ce test à détecter les deux types de paludisme les moins communs, P. ovale et P. malariae. Ainsi, tous les TDR négatifs doivent être suivis d’une microscopie afin de confirmer le résultat ».



M. Nair du laboratoire Bigtec a indiqué qu’ils mettaient également au point des puces permettant de détecter des maladies spécifiques, telles que la dengue, le chikungunya, la fièvre typhoïde, le virus H1N1 et l’hépatite B.



Bigtec utilise les subventions reçues pour développer un filtre de haute technicité pour concentrer l’ADN de pathogènes à partir d’un échantillon de sang, d’expectorations, d’urine ou d’un échantillon prélevé dans le nez ou dans la gorge. Une fois concentré, l’ADN peut être traité pour dépister des maladies à l’aide du mini-PCR.



Un tissu pour diagnostiquer les maladies



D’autres dispositifs innovants ont également reçu des subventions. Par exemple, un morceau de tissu pourrait être utilisé comme outil de diagnostic pour l’analyse d’échantillons de sang ou d’urine : différents types de fils de soie sont enduits d’anticorps ou d’autres composants chimiques avant d’être tissés ensemble en une seule étape. Le morceau de tissu est ensuite découpé en fines bandelettes qui seront utilisées pour effectuer des tests individuels analogues aux tests de grossesse à domicile, a expliqué Dhananjaya Dendukuri du laboratoire indien Achira Labs, qui est à l’origine du concept développé avec Nandini Dendukuri de l’université McGill de Montréal.



Lorsque l’échantillon est humidifié, il change de couleur et offre ainsi une lecture visuelle.



Selon Mme Dendukuri, le coût d’utilisation du morceau de soie, appelé Fabchip, sera comparable au coût des bâtonnets en bois utilisés pour détecter le diabète à partir d’échantillons d’urine. Plusieurs tests peuvent être réalisés sur un seul morceau de tissu.



Les scientifiques qui travaillent au développement de Fabchip n’ont pour l’instant pas réalisé d’essais de terrain.



« Nous espérons que ces idées novatrices déboucheront sur des technologies permettant aux patients d’obtenir le bon traitement, ce qui favorisera un rétablissement rapide, limitera la propagation de la maladie et les aidera à mener une vie productive en bonne santé », a dit Chris Wilson, directeur de Global Health Discovery à la Fondation Bill & Melinda Gates, ajoutant : « Des méthodes sûres et efficaces de diagnostic des maladies au point de traitement sont nécessaires à l’amélioration de la santé des populations des pays en développement ».



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