Sur cette image en microscopie électronique à balayage, le virus SARS-CoV-2 (particules roses) émerge d’une cellule cultivée en laboratoire.

© NIAID's Rocky Mountain Laboratories (RML) in Hamilton, Montana

Coronavirus : un test pour tous les déceler

Identifier en une seule fois si un patient a été exposé à différents coronavirus, c’est ce que permet un nouveau test sérologique, aux résultats plus fiables que la technique Elisa. Conçu rapidement grâce à l’expérience acquise dans la lutte contre Ebola, le test fera partie de la panoplie d’outils du programme ARIACOV en soutien à la riposte africaine contre la Covid-19.

Bloc de texte

Quelle est l’ampleur de la Covid-19 ? Quelle proportion des populations a été infectée et aurait développé une immunité contre le coronavirus SARS-CoV-2 (coronavirus responsable du syndrome respiratoire aigu sévère -2) ? Autant d’informations qu’il est nécessaire de connaître de façon urgente pour aider à gérer la pandémie. Dans cette optique, des chercheurs de l’unité TRANSVIHMI ont mis au point un test permettant de détecter simultanément à partir d’un seul échantillon de sang si une personne a été exposée à trois coronavirus différents. « Nous nous sommes mobilisés très tôt, de façon volontaire, pour mettre au point ce test , annonce Ahidjo Ayouba, qui a mené les travaux, conduits pendant la période de confinement en France. 

Marquage lumineux

Le test fait appel à la technologie Luminex et repose sur l’utilisation de microbilles magnétiques : à leur surface sont fixées des molécules que l’on sait interagir avec celles dont on recherche la présence. Chaque microbille et chaque interaction d’une molécule fixée avec sa molécule correspondante sont codées par une combinaison de fluorophores : le système optique qui équipe la machine dans laquelle ont lieu les interactions reconnaît ce marquage et le comptabilise.

La machine Magpix, robuste, présente un faible encombrement.

© IRD – Ahidjo Ayouba

Bloc de texte

En l’occurrence, l’équipe s’est concentrée sur la recherche d’anticorps dirigés contre différentes parties de coronavirus : la protéine Spike et la nucléocapside. La première agit comme une clé permettant au virus de pénétrer dans les cellules tandis que la seconde compose la capside qui entoure le matériel génétique du virus. Les anticorps sont produits par le système immunitaire en réaction à la présence d’un élément étranger : virus, bactérie pathogène… Déceler la présence d’anticorps dans le sérum d’une personne signifie qu’elle a donc été en contact avec le virus ciblé.
« L’intérêt de cette technique réside dans le fait que l’on peut ainsi tester la présence de plusieurs anticorps dans un échantillon de sang de manière simultanée, en utilisant des billes revêtues des différentes molécules qu’ils ciblent », précise Ahidjo Ayouba. Les chercheurs ont ainsi mis au point un test qui permet d’identifier les anticorps dirigés contre les protéines Spike et de la nucléocapside du SARS-CoV-2, mais aussi SARS-CoV-1 (responsable de l’épidémie de Sras en Asie du Sud-Est de 2002 à 2004) et MERS-CoV (à l’origine d’une flambée épidémique de syndrome respiratoire apparu au Moyen-Orient en 2012). 

Économique et robuste

Grâce à ce multiplexage, il suffit d’un seul test là où il faudrait faire six tests Elisa, la technique immuno-enzymatique plus classiquement utilisée pour détecter des anticorps ou antigène. « Cela permet une véritable économie d’échelle, et de matériel biologique, souligne le chercheur. D’autant que la technique Luminex est plus sensible et plus spécifique que Elisa. » D’ordinaire, la technologie Luminex requiert l’utilisation d’un laser. Ce n’est pas le cas pour ce test, ce qui rend l’équipement robuste et adapté aux pays du Sud, où la stabilité électrique fait souvent défaut.

De fait, dans le cadre du projet ARIACOV (voir plus bas), le test fait partie de l’arsenal destiné à renforcer les capacités de six pays d’Afrique à réaliser les enquêtes sérologiques nécessaires pour connaître la diffusion du virus. C’est d’ailleurs sur un partenariat de longue date avec les laboratoires de ces pays que l’unité TRANSVIHMI s’appuie. L’expérience acquise par l’unité pour la lutte contre Ebola a fortement contribué à la rapidité de mise au point du test. « Nous avons déjà utilisé ce test pour repérer les anticorps dirigés contre le virus à Ebola, de ce fait, toute la partie concernant la composition des tampons (liquide dans lesquels baignent les billes), la constitution des billes (protocole standardisé), le choix des systèmes de production des protéines pour équiper les billes, s’est fait plus rapidement, détaille Ahidjo Ayouba. Pour Ebola, cela avait pris 6 mois.  Cette fois, du début du confinement en France, le 17 mars, jusqu’à la publication des travaux, cela aura pris trois mois ! »

Raisa Raulino (premier plan) et Guillaume Thaurignac, doctorants à TRANSVIHMI, paramètrent les machines pour les tests en multiplexage.

© IRD - Ahidjo Ayouba

Bloc de texte

Une aventure humaine

Pour mener à bien ces travaux, l’unité a pu compter sur la présence, entre autres, de deux doctorants de pays partenaires. Raisa Raulino, étudiante brésilienne, « a travaillé directement au couplage des billes magnétiques aux protéines recombinantes utilisées pour détecter les anticorps contre SARS-CoV-1, SARS-CoV2 et MERS-CoV ». Elle souligne les doubles enjeux que ce travail a représenté : « En plus de l’apprentissage lié à la recherche et aux discussions que nous avons eues sur la Covid-19, l’opportunité d’aller au laboratoire m’a permis d’éviter la solitude qu’ont connu beaucoup d’étudiants étrangers venus étudier en France et confinés seuls. » Un propos que ne dément pas Ahidjo Ayouba, qui a eu « l’impression d’être en mission en Afrique, quand seuls les travaux de recherche comptent, qu’on ne fait que ça. » « Comme nous sommes dans une unité mixte avec du personnel hospitalier, cela nous a facilité l’accès aux échantillons provenant de patients hospitalisés au CHU de Montpellier », ajoute-t-il.
Le confinement en France est certes terminé, mais les chercheurs maintiennent leur mobilisation et sont déjà à l’œuvre pour concevoir un test capable de détecter simultanément les anticorps dirigés contre sept coronavirus.

ARIACOV : la riposte pour comprendre la diffusion


« En Afrique, pour le moment, la catastrophe sanitaire annoncée n’a pas eu lieu ou tout du moins ne se déroule pas comme observé dans les pays occidentaux. Les causes en sont probablement multiples. La démographie différente de celle de l’Europe, beaucoup plus jeune, est une piste d’explication. Des facteurs immunitaires sont également à explorer de type immunité croiséeL’exposition à un coronavirus protégerait contre un autre par exemple », expose Eric Delaporte, directeur de l’unité TRANSVIHMI. Connaitre la dynamique de l’infection  du SARS-Cov-2, en regard de son impact, est donc fondamental pour comprendre ce qui se passe en Afrique et guider les politiques publiques . C’est l’un des propos d’ARIACOV, projet de recherche-action en appui à la riposte africaine à l’épidémie de Covid-19, financé par l’Agence française de développement (AFD) dans le cadre de l’initiative « Covid-19 - Santé en commun ». 
D’une durée de deux ans, ce projet a pour objectif d’accompagner les autorités du Bénin, du Cameroun, du Ghana, de Guinée, de République démocratique du Congo (RDC) et du Sénégal dans l’élaboration et le renforcement des stratégies nationales de riposte à l’épidémie. Ainsi, des travaux de recherche opérationnelle dans trois domaines seront mis en œuvre. En premier lieu, le renforcement des capacités pour réaliser le diagnostic direct du vus à large échelle ainsi que des enquêtes séro-épidémiques. « Dans ce cadre, les laboratoires de nos partenaires vont être équipés de la plateforme MagPix, le test va être fourni par TRANSVIHMi, et le personnel sera formé à son utilisation. Antoine Nkuba, doctorant congolais qui a participé à la mise au point du test et connaît donc son fonctionnement est dès à présent en RDC. Depuis Ebola, les laboratoires partenaires du pays sont déjà équipés de la plateforme. Les autres le seront bientôt », souligne Eric Delaporte. Bien entendu, pour favoriser son utilisation, la technique n’est pas protégée par une licence. En deuxième lieu, ARIACOV va déployer des enquêtes épidémiologiques de terrain et le développement de modélisations.  « Il s’agit de mettre sur pied un même protocole, adapté aux spécificités de chaque pays, pour permettre des comparaisons. » Enfin, le programme vise la mise en place ou le renforcement de dispositifs de collecte de données quantitatives, couplés à des enquêtes qualitatives/ethnographiques et une veille des médias et réseaux sociaux, pour mieux comprendre comment les populations et les personnels de santé appréhendent et interprètent le Covid-19 et les mesures de riposte gouvernementales.