Près de la moitié de la population mondiale est exposée au risque d’infection par le paludisme, les enfants et les femmes enceintes étant les plus à risque de tomber malades et de mourir de la maladie. Les méthodes actuelles pour détecter cette infection potentiellement mortelle reposent sur l’obtention d’un échantillon de sang invasif, et chaque test présente des limites importantes qui limitent son utilité.
Dans une nouvelle recherche publiée dans Communications naturellesSunil Parikh, épidémiologiste à l’École de santé publique de Yale, MD, MPH, et ses collègues du Cameroun et de l’Université de l’Arkansas pour les sciences médicales présentent un nouveau test non invasif qui pourrait modifier radicalement le paysage mondial des tests de dépistage du paludisme en fournissant des tests fiables, sûrs et sensibles aux pays à revenu faible ou intermédiaire qui sont en proie à cette maladie mortelle transmise par les moustiques.
Mieux encore, le nouveau test permet de détecter le paludisme sans prélever une seule goutte de sang.
Le test est effectué à l’aide d’un appareil appelé cytophone, qui applique des lasers ciblés et des ultrasons pour détecter les cellules infectées par le paludisme circulant dans la circulation sanguine, a déclaré Jillian N. Armstrong, ancienne doctorante. étudiant dans le laboratoire de Parikh et l’un des principaux auteurs de l’étude. De la taille d’une imprimante de table, le prototype Cytophone peut déterminer si une infection est présente en quelques minutes grâce à une petite sonde non invasive placée sur le dos de la main d’une personne, au-dessus d’une veine ciblée.
Cristaux scintillants
La détection non invasive du cytophone est possible, a déclaré Armstrong, car lorsqu’ils sont infectés par des parasites du paludisme, les globules rouges accumulent un sous-produit appelé hémozoïne, un cristal de fer. Ces nanocristaux, lorsqu’ils sont exposés à un laser, chauffent et absorbent plus de lumière que l’hémoglobine normale, ce qui leur confère des propriétés magnétiques et optiques que la sonde Cytophone peut détecter.
Lors de tests menés auprès de 20 patients adultes diagnostiqués avec un paludisme symptomatique au Cameroun, le Cytophone a pu détecter les infections palustres avec une sensibilité de 90 % et une spécificité de 69 %, aussi bonne – et dans certains cas meilleure que – les normes de référence actuelles en matière de dépistage du paludisme, qui exigent prélever du sang sur les patients.
« Notre étude a montré que le Cytophone était sûr et avait des performances diagnostiques comparables aux options actuelles au point d’intervention par rapport à la PCR quantitative très sensible qui constitue la référence », a déclaré Armstrong.
Détection précise
Le cytophone a été conçu par le bio-ingénieur Vladimir P. Zharov, qui a dirigé une équipe de recherche de l’Université de l’Arkansas qui a initialement créé la technologie permettant de détecter les cellules de mélanome cancéreux dans le système circulatoire. L’équipe de Zharov a développé ce prototype portable pour la détection du paludisme et partage la paternité de l’étude actuelle avec Parikh.
Lorsqu’il est utilisé pour tester le paludisme, le cytophone a détecté avec succès Plasmodium falciparum, l’espèce de parasite du paludisme la plus courante et la plus mortelle, ainsi que des espèces moins courantes.
« C’était une preuve de concept vraiment passionnante avec la première génération de cette plateforme », a déclaré Parikh, qui mène des recherches sur le paludisme en Afrique depuis plus de 20 ans. « Je pense qu’un élément clé de la prochaine phase consistera à déterminer et à démontrer si l’appareil peut ou non détecter et distinguer les espèces. »
L’appareil a également détecté la diminution de la présence du parasite lorsque les patients étaient retestés après le traitement. Les résultats ont confirmé que le cytophone était suffisamment sensible pour pouvoir détecter des niveaux élevés et faibles de parasites dans le sang infecté.
Clé de collaboration
En discutant de l’étude, Parikh et Armstrong ont salué le travail de leurs collaborateurs camerounais, qui, selon eux, ont joué un rôle déterminant dans les tests de l’appareil pendant la pandémie de COVID-19.
« Les stagiaires au Cameroun ont été formidables et nous ont permis de tester cet appareil avec peu de formation avancée », a déclaré Parikh.
Armstrong a décrit le professeur Yap Boum II, directeur de l’épicentre de Médecine Sans Frontières à Yaoundé, la capitale du Cameroun, et autre co-auteur principal de l’étude, comme la « force motrice » du projet, qui a continué les tests au Cameroun alors que le reste des L’équipe internationale a été contrainte de rester chez elle en raison des restrictions liées au COVID-19.
« Je crois que ce type de projets transdisciplinaires entre ingénieurs et épidémiologistes est crucial pour réduire le fardeau mondial des maladies », a déclaré Armstrong.
Grâce à cette collaboration, l’équipe vise à continuer à travailler sur une nouvelle génération de cytophones qui, selon elle, seront plus sensibles, plus avancés et potentiellement alimentés par batterie.
Le paludisme reste un problème de santé mondial majeur, avec un quart de milliard de cas et plus de 600 000 décès estimés chaque année. L’Organisation mondiale de la santé s’est fixé pour objectif de réduire les cas de paludisme d’au moins 90 % à l’échelle mondiale et d’éliminer le paludisme dans 35 pays d’ici 2030. La technologie Cytophone offre un nouvel outil de diagnostic passionnant au point d’intervention, avec le potentiel de contribuer à cet objectif. en améliorant la détection des cas de paludisme et en aidant à initier le traitement.