Des puces à ADN pour améliorer les diagnostics

L’analyse de l’expression des gènes ou transcriptomique est l’application la plus courante des puces à ADN. Mais il ne faut pas négliger leur utilisation de plus en plus importante pour des applications en génomique telles que l’analyse du nombre de copies de gènes (CNV : Copy Number Variation) encore appelée « hybridation génomique comparative » (CGH : Comparative Genomic Hybridization) ou l’analyse des SNP (Single Nucleotide Polymorphism). Elles sont aussi employées dans les analyses épigénétiques qui permettent de mieux comprendre les régulations de l’expression des gènes (ChIP-chip, MeDIP-chip…), de même que pour réaliser de la capture de séquence en vue d’un séquençage ciblé de gènes d’intérêt.

Depuis quelques années, on assiste à un déploiement important des biopuces dans le cadre du diagnostic. L’intérêt de la technologie biopuce pour le diagnostic est incontestablement sa facilité d’utilisation, sa rapidité, son coût et surtout le fait qu’elle permette le multiplexage.

Ainsi dans de nombreux domaines tels que la sécurité alimentaire ou la santé, les biopuces ont investi le marché.

Greiner Bio One, considéré comme l’un des leaders sur ce marché du diagnostic, développe et produit des biopuces de haute qualité pour le diagnostic humain, la protection du consommateur et le contrôle qualité dans l‘industrie pharmaceutique :

• la biopuce ParoCheck®, qui permet un dépistage rapide et précis de 20 bactéries différentes, associées à des maladies parodontales. Les espèces bactériennes se distinguent par les gènes 16S à partir desquels sont dessinées les sondes déposées sur la biopuce. L’ADN bactérien est extrait à partir du prélèvement buccal et les gènes 16S sont amplifiés par PCR en utilisant une amorce étiquetée avec un fluorochrome (Cy5). Sans autre traitement, les échantillons sont hybridés sur la biopuce ParoCheck. L’identification des espèces se fait grâce à l’apparition de spots rouges sur la biopuce ;
• la biopuce CarnoCheck® permet d’identifier huit espèces animales (âne, poulet, cheval, dinde, bœuf, mouton, porc, chèvre) au sein d’aliments ou autres produits. Ainsi, les laboratoires Histalim basés à Montpellier réalisent pour différents distributeurs de denrées alimentaires, des analyses de traces d’ADN d’espèces animales au moyen de la biopuce CarnoCheck. En 2011, à cinq mois d’intervalle, deux affaires de contamination de viande halal par du porc ont été ainsi révélées au grand public grâce à ces tests (voir article de presse [Doc. BIO 7 150], Les dessous du halal : Herta, porc détecté, production arrêtée et Halal au porc : une nouvelle alerte relance la polémique) ;
• la biopuce CytoInspect™ est conçue pour la détection et l’identification d’espèces de mycoplasmes dans les cultures cellulaires et autres matériaux biologiques. Cette biopuce a été validée conformément aux lignes directrices de la pharmacopée européenne (Ph.Eur. 2.6.7, 2.6.21). Le kit complet prêt à l’emploi permet une détermination rapide et pratique de 40 espèces de mycoplasmes représentant 99 % des contaminations par les mycoplasmes rapportées à ce jour, ce qui peut aider à indiquer la source de contamination et éviter par la suite une propagation des mycoplasmes ;
• la biopuce PapilloCheck® permet l’identification de 24 types de HPV (Human Papilloma Virus). Parmi ceux-ci, 18 HPV sont classés haut risque, six étant classés bas risque. Cette puce est certifiée In-Vitro-Diagnostica (IVD), et validée en Union européenne pour la détection qualitative d’HPV à partir d’échantillons cliniques.

D’autres sociétés, moins connues que Greiner Bio One, ont fait des biopuces diagnostic leur fonds de commerce. C’est le cas de la société DR. Chip Biotech Inc., basée à Taiwan, avec à son catalogue six biopuces pour le diagnostic dont voici quelques exemples :

• la biopuce DR.EV IVD, pour la détection des entérovirus dans les 4-6 heures alors que la méthode de culture classique virale nécessite 7 jours ou plus pour détecter une infection à entérovirus ;
• la biopuce DR. Milk, pour l’identification de Streptococcus spp. Streptococcus agalactiae, Streptococcus bovis, Streptococcus dysgalactiae, Streptococcus uberis, Escherichia coli et Staphylococcus aureus dans le lait et ainsi permet d’identifier au plus vite les cas de mammite chez la vache, avant même que les symptômes ne se développent ;
• la biopuce DR. RV IVD conçue pour identifier simultanément le syndrome respiratoire aigu sévère (SARS coronavirus), la grippe A, la grippe B, les Parainfluenza I, II et III, le virus syncytial respiratoire (HRSV).

Autre acteur de ce marché des puces pour le diagnostic, la société bioMérieux, qui commercialise la biopuce FoodExpert ID, capable de détecter 33 espèces de vertébrés différentes et d’identifier simultanément la présence de produits animaux dans des échantillons alimentaires à deux niveaux de taxonomie : au niveau de la classe (mammifère, oiseau ou poisson) et au niveau de l’espèce (bœuf, poulet, saumon…). FoodExpert-ID® fonctionne aussi bien sur l’alimentation crue que sur les produits transformés à haute température et pression, comme certains aliments pour les animaux.

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Par Véronique Anton Leberre