Une nouvelle méthode quantitative, simple et rapide pour détecter la présence d'histamine

«Pêche aux mauvais éléments: une nouvelle méthode quantitative pour évaluer la sécurité des aliments», source Université de Chung-Ang via EurekAlert!

Des scientifiques coréens développent une stratégie efficace mais simple pour quantifier les niveaux d'histamine dans des prélèvements de poisson.

Les consommateurs d'aliments achetés n'ont aucun moyen de vérifier la qualité et la sécurité des aliments que les systèmes de distribution existants livrent dans leurs assiettes.

Malheureusement, une réfrigération inappropriée peut parfois entraîner une altération des aliments, ce qui est souvent difficile à détecter. C'est le cas du maquereau, qui développe facilement des niveaux dangereux d'histamine lorsqu'il est laissé à température ambiante pendant trop longtemps. L'histamine est neurotoxique et peut déclencher des réactions allergiques graves, notamment des éruptions cutanées, des vomissements et de la diarrhée. Étant donné que le poisson altéré peut parfois avoir une apparence et une odeur tout à fait normales, il est important de quantifier avec précision les niveaux d'histamine dans les échantillons de poisson pour s'assurer que la qualité des aliments a été correctement maintenue pendant le transport et le stockage.

Bien que plusieurs techniques de détection de l'histamine existent, elles nécessitent généralement un équipement coûteux et encombrant, ainsi que la présence d'un analyste qualifié. Pour remédier à ces limites, une équipe de scientifiques de l'Université de Chung-Ang, Corée, a récemment mis au point une nouvelle méthode de quantification à la fois simple, efficace et peu coûteuse. Dans leur étude, dirigée par le professeur Tae Jung Park et Jong Pil Park et publiée dans Biosensors and Bioelectronics, l'équipe a décrit leur nouvelle approche basée sur l'utilisation de nanoparticules de carbone fluorescentes et d'une protéine qui se lie fortement à l'histamine.

Premièrement, les scientifiques ont recherché des peptides avec de courtes chaînes d'acides aminés et avec la plus haute affinité et sélectivité contre l'histamine. Pour ce faire, ils ont utilisé la technique de phage display, dans laquelle les protéines externes de virus génétiquement modifiés sont utilisées pour vérifier les interactions chimiques. Après avoir screené avec une grande bibliothèque de peptides, ils ont identifié le meilleur pour leurs besoins, appelé «Hisp3».

Ensuite, les scientifiques ont produit des nanoparticules de carbone fluorescentes appelées «points quantiques de carbone (CQDs pour carbon quantum dots)» et les ont enduites de N-acétyl-L-cystéine (NAC), un composé naturel qui se lie également à Hisp3. Les CQD sont fluorescents, ce qui signifie que lorsqu'ils sont irradiés avec de la lumière ultraviolette, ils réémettent l'énergie capturée à une fréquence visible plus basse. Cependant, leur fluorescence est «éteinte» lorsque Hisp3 est ajouté au mélange, qui se lie au NAC et couvre la surface des CQDs.

Cette dernière partie est essentielle à la méthode car, lorsqu'un échantillon contenant de l'histamine est mélangé avec les CQDs, le Hisp3 se détache du NAC et se lie à l'histamine, rétablissant les niveaux de fluorescence d'origine des CQDs en proportion directe de la concentration d'histamine. En comparant les niveaux de fluorescence initial et final des CQDs à l'aide d'un instrument de détection de fluorescence ou d'une lampe de poche à rayonnement UV portative, il est possible de quantifier indirectement la concentration ou l'intensité de l'histamine dans l'échantillon.

La stratégie proposée a été validée à l'aide de prélèvements de poissons avec des concentrations d'histamine connues et d'autres techniques établies. Étonnamment, la nouvelle méthode s'est avérée plus puissante que les méthodes existantes bien qu'elle soit plus simple, comme le remarque le professeur Park: «Nous avons réussi à mesurer avec précision des concentrations d'histamine allant de 0,1 à 100 parties par million, avec une limite de détection aussi basse que 13 parties par milliard. Cela signifie que notre approche est non seulement plus pratique mais aussi plus efficace et plus sensible que les méthodes actuellement disponibles.»

Ainsi, cette nouvelle méthode peut non seulement détecter les niveaux d'histamine dangereux, mais peut également évaluer l'état et la qualité des produits alimentaires, comme l'explique le professeur Park: «Bien que la détection de l'histamine en tant que facteur dangereux soit importante, notre approche peut également servir à mesurer objectivement la qualité et la fraîcheur des aliments, contribuant ainsi à accroître la sécurité des aliments et au bénéfice des consommateurs.»

En outre, la méthodologie proposée pourrait être appliquée à l'aide d'autres peptides pour déterminer avec précision la concentration de différents produits chimiques dans des prélèvements alimentaires et biomédicaux. Si elle est adoptée par les industries du diagnostic alimentaire et médical, cette méthode pourrait nous fournir l'assurance indispensable que les aliments que nous consommons et les conditions environnementales dans lesquelles nous vivons soient sûrs.

Les tests d'anticorps peuvent contenir des indices sur l'exposition au COVID-19. Quid de l'immunité. C'est compliqué

« Les tests d'anticorps peuvent contenir des indices sur l'exposition au COVID-19. Quid de l'immunité, cela semble compliqué », source article de Chris Dall du 15 avril 2020 paru dans CIDRAP News.

Alors que le pays (Etats-Unis) cherche des moyens d'émerger des ordonnances de confinement chez soi instituées à travers le pays, il y a de plus en plus d'espoir que notre sang puisse contenir des indices sur la façon dont nous allons de l'avant.

À la fin de la semaine dernière, le National Institutes of Health (NIH) a annoncé qu'il avait commencé à recruter des volontaires pour une étude visant à déterminer combien d'Américains sans diagnostic confirmé de COVID-19 ont été exposés au virus SARS-CoV-2, en se basant sur la présence d'anticorps dans leur sang.

Cette « enquête sérologique » analysera les échantillons de sang de plus de 10 000 volontaires pour la présence de deux anticorps, l'immunoglobuline M (IgM) et l'immunoglobuline G (IgG), que le corps produit en réponse à un virus. Les chercheurs peuvent également effectuer des analyses supplémentaires sur le sang de certains volontaires pour déterminer le type de réponse immunitaire générée.

L'objectif principal de l'étude est de fournir aux chercheurs une meilleure idée de la mesure à laquelle le nouveau coronavirus s'est propagé à travers le pays. Alors que près de 600 000 personnes aux États-Unis ont été testées positives pour le COVID-19, ce chiffre est basé uniquement sur les résultats des tests moléculaires qui recherchent l'ARN viral, qui ont été principalement effectués chez des personnes malades ou ayant connu une exposition à personnes infectées.

Les tests d'anticorps, bien qu'ils ne soient pas utiles à des fins de diagnostic en raison du temps nécessaire pour produire une réponse en anticorps, pourraient indiquer ceux qui ont eu la maladie à un moment donné mais n'ont jamais reçu de confirmation officielle de l'infection, et ceux qui ont eu une même des infections asymptomatiques (sans symptômes).

« C'est essentiellement une façon de dire qui a été infecté à tout moment par le passé », explique Gregory Storch, spécialiste des maladies infectieuses à la Washington University School of Medicine de St. Louis.

Les scientifiques espèrent également que la preuve d'une réponse immunitaire au coronavirus pourrait aider à déterminer qui peut retourner au travail en toute sécurité alors que le virus demeure une menace.

« Les tests sérologiques nous permettront de déterminer quel pourcentage de la population a été exposé au virus », explique Joanne Bartkus, directrice de la division Laboratoire de santé publique du département de la santé du Minnesota (MDH). « Si nous comprenons ou constatons qu'un certain niveau d'anticorps confère une immunité à une infection ultérieure, eh bien, cela peut être utilisé pour déterminer peut-être qui peut retourner au travail ou qui est moins susceptible de transmettre le virus. »

Mais Storch, Bartkus et d'autres experts affirment qu'il reste un certain nombre d'inconnues à résoudre.

La question de l'immunité

Les inconnues commencent par de combien est une réponse immunitaire au SRAS-CoV-2 - le virus qui cause COVID-19. Les premières études suggèrent que la production d'IgM et d'IgG chez les patients atteints de COVID-19 se produit généralement entre 7 et 11 jours après l'exposition, les anticorps IgM apparaissant en premier, suivis des anticorps IgG.

La présence de ces anticorps, qui répondent à des antigènes spécifiques à la surface du virus SARS-CoV-2, indique qu'une personne a été exposée et que son système immunitaire a réagi. Mais cela signifie-t-il nécessairement qu'une personne est immunisée contre la réinfection?

« Souvent, mais pas toujours, la présence d'anticorps correspond à l'immunité à cet agent, et si cela s'avère être le cas pour COVID-19, ce serait extrêmement important », explique Storch.

L'espoir que l'exposition au SRAS-CoV-2 confère un certain type d'immunité est basé sur les résultats d'une étude avant impression en Chine, dans laquelle des singes rhésus qui avaient été infectés et se sont rétablis ont été de nouveau infectés par le virus. Les résultats, qui n'ont montré aucune récurrence de COVID-19 chez les singes ayant subi un nouveau challenge, suggéraient un certain niveau d'immunité protectrice après l'infection.

« C'est une découverte très encourageante, mais nous ne savons pas encore si cela est encore vrai chez l'homme, et nous ne savons certainement pas combien de temps dure la durée de l'immunité », dit Storch.

La réalisation de tests d'anticorps pourrait aider à répondre à cette question, explique Bill Hanage, professeur d'épidémiologie au T.H. Chan School of Public Health de Harvard. « Nous ne savons pas quels titres exacts d'anticorps assureront l'immunité, mais c'est la façon de commencer à l'étudier », dit-il.

S'il existe un certain niveau d'immunité protectrice pour les personnes qui ont eu le COVID-19, les tests sérologiques pourraient également être un moyen de prédire à quoi ressembleront les prochains mois à travers le pays, alors que les États tentent de comprendre comment, ou une exigence de confinemant peu être assouplie, davantage de personnes peuvent retourner au travail et les enfants peuvent retourner à l'école.

« Les tests sérologiques… nous donneront une idée de qui reste dans notre communauté qui risque de développer une infection », a déclaré Angela Caliendo, professeure de médecine à l'Université Brown, lors d'une récente conférence de presse pour l'Infectious Diseases Society of Amérique. « Savoir combien de personnes dans une communauté donnée sont encore sensibles au virus sera très important pour nous de décider quoi faire l'hiver prochain, et comment gérer les deux tests et si nous devons limiter à nouveau les interactions sociales des gens de manière préventive. »

« Ensemble avec des méthodes de distanciation physique plus douces et plus sensibles (y compris peut-être des masques) et de bons tests et un suivi des contacts des infections actives, nous pourrions espérer reprendre l'activité de manière plus ‘normale’ dans les mois à venir si une fraction substantielle de la population fait preuve d'immunité », dit Hanage par un e-mail, bien qu'elle ajoute qu'elle pense qu'il est peu probable qu'une fraction substantielle fasse preuve d'immunité.

Besoin de tests étendus

Certains pays, comme l'Allemagne et le Royaume-Uni, ont même lancé l'idée de « passeports d'immunité » qui pourraient être délivrés aux personnes sur la base des résultats des tests d'anticorps. Bien que cela puisse sembler de la science-fiction, Storch dit que nous entrons dans un nouveau monde.

« Vous pourriez imaginer que cela s’applique essentiellement à tous ceux qui pourraient avoir besoin d’être sur le marché du travail, ou qui pourraient avoir besoin d’aller à l’école, et les personnes qui sont positives pourraient vaquer à leurs occupations et effectuer des travaux critiques impliquant une exposition, et elles ne courraient aucun risque ou un risque très réduit par rapport aux personnes négatives », dit-il. « Et puis les personnes négatives pourraient être retenues et protégées le cas échéant. »

Mais déterminer combien d'Américains ont été exposés au coronavirus et pourraient avoir un certain niveau d'immunité nécessitera des tests sérologiques généralisés à travers le pays, et c'est un problème. Comme pour de nombreux tests du COVID-19, il existe un écart entre les projections du nombre de personnes pouvant être testées et le nombre de tests en cours.

À l'heure actuelle, les tests d'anticorps en sont à leurs débuts. Alors que le NIH commence à inscrire des participants à son étude, plusieurs États et villes commencent tout juste à déployer leurs propres tests d'anticorps. Parmi eux se trouve le Minnesota, où l'Université du Minnesota et la Mayo Clinic ont développé des tests d'anticorps qui sont initialement réservés aux professionnels de santé de première ligne. Les responsables de l'État espèrent pouvoir disposer à terme d'un test de dépistage des anticorps dans tout l'État.

Storch dit que l'un des avantages du test d'anticorps, qui peut être effectué sur une simple piqûre de sang et peut donner des résultats rapidement, est qu'il se prête à une extension. « Chaque hôpital dispose d'instruments qui effectuent des tests sérologiques pour divers virus », dit-il. « Les tests peuvent être automatisés et peuvent être exécutés sur des volumes d'échantillons élevés, il sera donc certainement possible de tester un grand nombre de prélèvements. »

Pour que les tests d'anticorps au COVID-19 soient utiles pour aider à élaborer une stratégie pandémique à l'avenir, ils devront cependant être capables de distinguer une réponse anticorps spécifique au nouveau coronavirus, et ne captant pas les réponses d’autres coronavirus humains qui causent des infections. Ils devront également être suffisamment sensibles pour déterminer qui a eu une réponse immunitaire légère à l'infection, et suffisamment spécifiques pour exclure ceux qui n'ont pas été exposés.

« Cela pourrait nous en dire beaucoup sur le véritable spectre de la maladie en termes de gravité », explique Hanage. « Les premiers travaux suggèrent que certaines personnes séropositives ne savaient pas qu'elles avaient été infectées. »

La précision du test n'est pas claire

Mais pour le moment, la véritable précision des tests sérologiques pour le SRAS-CoV-2 est une autre inconnue. Jusqu'à présent, la Food and Drug Administration (FDA) a accordé une autorisation d'utilisation d'urgence (EUA) pour un seul test anticorps - le test rapide qSARS-CoV-2 IgG/IgM de Cellex. L'EUA permet à une entreprise de commercialiser des produits diagnostiques et thérapeutiques non approuvés lors d'une urgence déclarée. Selon Cellex, le test était sensible à 93,8% lors de tests sur 128 prélèvements de patients chinois COVID-19 confirmés par PCR et spécifiques à 96,4%.

Ces chiffres d'apparence impressionnante, mais laissent encore la possibilité à un nombre important de personnes de subir des tests faussement positifs et des faux négatifs. Par exemple, si 5% de la population américaine avait effectivement le virus, un test avec une sensibilité de 95% et une spécificité de 95% effectué sur un million de personnes détecterait correctement 47 500 cas, ainsi que 2 500 faux négatifs (ceux qui ont été infectés mais qui ont été ratés).

Mais cela produirait également 47 500 faux positifs. Cela signifie que si vous deveniez positif, il n'y aurait que 50% de chances que vous ayez réellement le virus et que vous jouissiez d'une certaine immunité.

« Imaginez-vous aller voir un professionnel de la santé et lui dire ‘nous allons vous tester pour les anticorps en ce moment, et si vous êtes positif, vous avez 1 chance sur 2 que ce n'est pas réel’ », explique Michael Osterholm, directeur du Center for Infectious Disease Research and Policy (éditeur de CIDRAP News). « Allez-vous réellement utiliser ce test de manière significative? »

Selon une autre voie établie par la FDA pour accélérer la disponibilité des tests de diagnostic en réponse à la pandémie, connue sous le nom de « Policy D », les tests sérologiques pour le SRAS-CoV-2 peuvent être commercialisés et vendus aux laboratoires cliniques et aux hôpitaux tant que les fabricants ont généré un certain niveau de données de validation, même si la FDA n'a pas examiné ces données.

Bartkus du MDH dit qu'il y a actuellement plus de 70 fournisseurs qui ont notifié à la FDA leur intention de commercialiser des tests d'anticorps avec une combinaison de réponse IgM, IgG et d'immunoglobuline A (IgA). Et on sait peu de choses sur ces tests.

« Ce que nous allons devoir faire, c'est de déterminer quels tests sérologiques seront utiles et lesquels ne le seront pas, et nous ne savons pas à ce stade quels laboratoires cliniques vont adopter ces tests », a-t-elle déclaré. dit. « C'est en fait assez déroutant, car il y en a tellement et ils n'ont fait l'objet d'aucun examen par la FDA. »

Bartkus dit que ce n'est que l'un des problèmes que les responsables de la santé publique tentent de comprendre à la volée lorsqu'ils réagissent à la pandémie.

« Nous construisons l'avion pendant que nous le pilotons », dit-elle.

J'ai ajouté à cet article de CIDRAP News, un complément sur le 'passeport d'immunité',

Selon cet article, COVID-19: Le 'passeport d'immunité' pourrait être une bonne idée,

L'Allemagne envisage également un tel système, selon The Guardian. Des chercheurs allemands préparent une étude de masse qui vise à découvrir l'étendue de la pandémie en testant initialement 100 000 volontaires pour les anticorps anti-coronavirus. Le test serait étendu à un échantillon croissant de la population au fil du temps.

Un système de passeport d'immunité pourrait être ajouté à la campagne de tests. « Ceux qui sont immunisés pourraient se voir délivrer une sorte de carte de vaccination qui leur permettrait, par exemple, d'être exemptés des restrictions sur leur activité », a déclaré à The Guardian Gerard Krause, responsable de l'épidémiologie au Helmholtz Center for Infection Research.