Nanocorps conjugués à l'or dans un signal

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 10643 (2023) Citer cet article

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Malgré le passage du COVID-19 du stade de pandémie à celui de contrôle, nous restons dans un état d’incertitude quant à la réussite à long terme. Par conséquent, il existe un grand besoin de diagnostics rapides et sensibles pour maintenir le statut de contrôle. Après plusieurs essais d'optimisation, nous avons développé des bandelettes de test à flux latéral (LFT) pour une détection rapide de l'antigène Spike 1 (S1) du SRAS-CoV-2 dans les échantillons de salive. Pour améliorer le signal de nos bandes développées, nous avons appliqué des conjugués doubles en or. Des nanocorps anti-S1 (Nbs) marqués à l'or ont été utilisés comme conjugué détecteur S1, tandis que l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) marquée à l'or a été utilisée comme conjugué de capture S1. Dans une conception en bandes parallèles, nous avons utilisé un anticorps monoclonal (mAb) anti-S1 comme détecteur d'antigène au lieu de Nbs anti-S1. Des échantillons de salive ont été collectés auprès de 320 sujets symptomatiques (180 cas positifs confirmés par RT-PCR et 140 cas négatifs confirmés) et ont été testés avec les bandelettes développées. Lors de la détection précoce des échantillons positifs avec un seuil de cycle (Ct ≤ 30), les bandelettes LFT à base de Nbs ont montré une sensibilité (97,14 %) et une spécificité (98,57 %) plus élevées que les bandelettes à base de mAb qui ont donné une sensibilité de 90,04 % et une spécificité de 97,86 %. De plus, la limite de détection (LoD) des particules virales était inférieure pour le LFT à base de Nbs (0,4 × 104 copies/ml) que pour le test à base de mAb (1,6 × 104 copies/ml). Nos résultats sont en faveur de l’utilisation de conjugués doubles or Nbs et ACE2 dans les bandelettes LFT. Ces bandelettes à signal amélioré offrent un outil de diagnostic sensible pour le dépistage rapide de l'antigène SARS-CoV-2 S1 dans les échantillons de salive faciles à collecter.

La pandémie actuelle de COVID-19, causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), est l’une des pandémies les plus difficiles de l’histoire1. Le contrôle de la propagation du SRAS-CoV-2 repose en grande partie sur une détection précise et précoce des cas infectés2. Après l’épidémie de COVID-19, des kits RT-PCR ont été développés et largement appliqués pour le diagnostic clinique de l’infection par le SRAS-CoV-2. Malgré leur sensibilité et leur spécificité élevées, les techniques d’acide nucléique ont leurs limites en termes de coût, de rapidité, de sophistication et de degré de pollution3,4. De plus, les résultats de tests faussement négatifs constituaient un inconvénient majeur5. Le développement de tests rapides et sensibles au point d’intervention (POCT) était une exigence pour contrôler la pandémie6,7. Les tests antigéniques sont l’un des outils de diagnostic les plus utiles pour les approches de dépistage à l’échelle de la population8. Ces tests reflètent directement l’infection active plutôt que des tests à flux latéral basés sur les anticorps9. Les anticorps monoclonaux (AcM) sont utilisés avec succès dans le développement de différents systèmes de diagnostic basés sur les antigènes, mais leur structure complexe et de grande taille affecte leur tolérabilité10. Les nanocorps (Nbs) sont des fragments variables recombinants, spécifiques de l'antigène, à domaine unique, d'anticorps à chaîne lourde de camélidés uniquement. Contrairement aux anticorps conventionnels, les nanocorps contiennent un seul domaine variable (VHH) et deux domaines constants (CH2 et CH3). Les Nbs clonés et isolés possèdent des propriétés uniques qui leur permettent d'exceller dans les anticorps conventionnels11. Les Nbs sont très robustes, faciles à fabriquer, plus stables et ont la capacité de reconnaître des épitopes cachés ou peu communs. Les Nbs pourraient conserver tout leur potentiel de liaison à l’antigène après isolement et ont été utilisés efficacement dans diverses applications diagnostiques et thérapeutiques12.

Les nanomatériaux fournissent des sites de liaison supplémentaires pour les anticorps de détection, ce qui conduit à une amélioration de l'intensité du signal dans les tests de diagnostic13. Parmi les reporters colorés, les nanoparticules d'or, à haute intensité de couleur, pourraient augmenter la sensibilité du LFT14. De plus, d’autres caractéristiques des nanoparticules d’or, telles que la rentabilité, la facilité de production, la stabilité sous forme séchée et la facilité de conjugaison avec des biomolécules, en font les candidats idéaux à utiliser comme rapporteurs de signaux dans les applications industrielles15. Dans nos travaux précédents de Kamel et al., 2022, nous avons utilisé des Nbs conjugués à l’or dans un sandwich ELISA pour la détection de l’antigène S1 du SRAS-CoV-2 dans la salive et les écouvillons nasopharyngés. Les résultats ont été très intéressants en améliorant la sensibilité de détection précoce du test de 93,3%16.