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Protéine N, détection totale et immunité : les trois points clés des remarquables performances du test sérologique du Covid-19 de Bio-Rad

Alexandre Couto

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Protéine N, détection totale et immunité : les trois points clés des remarquables performances du test sérologique du Covid-19 de Bio-Rad

© photo Pascal Guittet

Pour son test sérologique Platalia SARS-CoV-2, le spécialiste du diagnostic Bio-Rad a effectué des choix technologiques parfois éloignés de ses concurrents. Décryptage de ce test possédant une sensibilité de 100% et une spécificité de 99,6%

74 jours, au lieu de 18 mois. C’est dans un temps record que le spécialiste du diagnostic Bio-Rad a mis au point son test sérologique visant à dépister si un patient a développé des anticorps spécifiques au contact du SARS-CoV-2. Baptisé Platelia SARS-CoV-2, il affiche des performances élevées : 100 % de sensibilité, c’est-à-dire sa capacité à détecter les anticorps même en faible quantité, au bout de 8 jours, et 99,6 % de spécificité, soit sa faculté à ne détecter que les anticorps spécifiques au SARS-CoV-2 et non à un autre virus.

Si ce développement a pu être mené dans un temps aussi court, dans des conditions parfois difficiles, liées au confinement, c’est que Bio-Rad ne partait pas d’une feuille blanche. L'entreprise a bénéficié de précédents travaux sur les coronavirus, notamment pour le diagnostic du SARS-CoV-1, effectués en 2003-2004. Ils avaient été menés à l’époque sous l’impulsion de l’Institut Pasteur de Paris, avec qui la filiale française de Bio Rad - anciennement Sanofi Pasteur Diagnostics – possède des liens étroits.

« Pendant des années nous avons eu un contrat de recherche avec eux qui nous permettait de monter rapidement des projets sur la base de leur travaux. Ils nous proposent régulièrement des projets, comme dans le cas du SARS-CoV-1 », explique Jean-François Mouscadet, Vice-Président en charge de la R&D chez Bio-Rad. « Le coronavirus responsable du Covid-19 est très semblable au virus sur lequel nous avions travaillé en 2003. Nous avons donc contacté l’Institut Pasteur pour démarrer rapidement des essais ».

1 - Le choix de la protéine N

Les tests mis au point par Bio-Rad s’appuient sur la méthode de détection immuno-enzymatique - ou ELISA – qui utilise une enzyme pour signaler la présence des anticorps cibles. Ils se présentent sous formes de plaques et sont automatisable sur la plupart des machines dédiées à cette opération, très courantes dans les laboratoires. Une protéine de base du virus SARS-CoV-2 est utilisée pour permettre aux anticorps présents dans le sérum ou le plasma de se fixer sur la plaque de test.

Bio-Rad a choisi d’utiliser la protéine N, provenant de la nucléocapside du virus, la structure enveloppant le génome du virus, au lieu de la protéine S – ou Spike- provenant des spicules. « La protéine S est la plus utilisée lorsque l’on cherche des anticorps spécifiques au coronavirus, pointe Jean-François Mouscadet, car c’est l’un des éléments caractéristiques de cette famille de virus et c’est la protéine qui leur permet de s’accrocher aux cellules ».

Cependant, lors des travaux menés sur le SARS-CoV-1, la littérature scientifique pointait le caractère fortement immunogène de la protéine N. « Nous sommes partie sur cette option, à l’époque, car tout indiquait que cette protéine produisait le plus d’anticorps. Notre objectif était de pouvoir produire un test « total », c’est-à-dire capable de détecter l’ensemble des anticorps produits par l’organisme en réaction au virus »

2- Une détection de trois types d'anticorps

En effet, contrairement aux autres tests sérologiques, souvent ciblés sur l’immunoglobuline G (IgG), le test de Bio-Rad est capable de détecter trois types d’anticorps : IgG, IgA et IgM. « Nous avons opté pour cette approche pour augmenter au maximum la sensibilité de notre test et détecter de façon précoce la contamination. Les IgM et les IgA sont les anticorps qui apparaissent le plus rapidement dans le processus de défense de l’organisme – 4 jours après l’infection-  mais en petite quantité -. Les IgG apparaissent au bout d’environ 7 à 8 jours et sont plus nombreux », explique Jean-François Mousacadet.

Pour détecter ce panel d’anticorps, Bio-Rad utilise directement la protéine N dans son « conjugué » - la solution permettant de révéler la présence des anticorps. « Les autres tests utilisent dans le conjugué des anticorps de détection, capables de se fixer sur les IgG. Ces anticorps sont associés à une enzyme qui produit une réaction colorée lorsqu’un complexe anticorps de détection – IgG est formé. Dans le cas de notre test, c’est la protéine N qui est associée à l’enzyme révélatrice. », met en avant Jean-François Mouscadet. « Ainsi, la protéine N du conjugué se fixe à tous les anticorps présents, qui eux-mêmes se fixent à la protéine N présente sur la plaque. Cela forme des structures sandwich, qui sont révélées par l’enzyme ».

3 - La question de l'immunité

Cependant, en ratissant aussi large, difficile de savoir si l’individu a développé une immunité contre le SARS-CoV-2. En effet, si l’organisme produit de nombreux anticorps en réaction au virus, seuls quelques-uns sont susceptibles de bloquer l’accès à la cellule. Ces anticorps, dits neutralisants, sont les plus utiles à tester pour savoir si l’organisme peut se défendre efficacement contre le virus. « Il y a un débat scientifique sur la question de savoir s’il ne faut tester que les anticorps réellement synonyme d’immunité », explique Jean-François Mouscadet.

« La réponse est loin d’être évidente, tout d’abord parce que dans l’immense majorité des virus, vous finissez par être immunisé, donc l’intérêt de faire un test commercial spécifique n’est pas évident. Ensuite, les anticorps neutralisant peuvent fonctionner par des moyens très particuliers. Par exemple, les anticorps dirigés contre la protéine spike, qui est pourtant la porte d’entrée du virus dans les cellules, ne sont pas tous neutralisants. De plus, certain anticorps fonctionnent contre des états du virus que l’on ne connait pas encore. Le cas de la protéine Spike est révélateur : le virus se fixe sur la cellule au moyen de la protéine spike, mais cela n’est que la première étape. Dans un deuxième temps, la protéine va se recourber pour faciliter la mise en contact entre le virus et la cellule. Les anticorps neutralisants peuvent être dirigés uniquement contre ce second état. Donc, pour le moment nous ne sommes pas certains de ce qu’il faudrait détecter. »

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