Cette équipe de biologistes et de bioingénieurs de l’université de Southampton documente une nouvelle méthode de diagnostic rapide des infections bactériennes, chez les patients atteints de mucoviscidose. La méthode présentée dans la revue Analytical Chemistry, promet de détecter ces infections en quelques minutes plutôt qu’en quelques jours.
La fibrose kystique ou mucoviscidose est une maladie héréditaire, qui affecte environ 1 naissance sur 10.000 et qui provoque l’accumulation de mucus collant dans les poumons et le système digestif favorise le développement de troubles digestifs et d’infections pulmonaires. Ces infections récurrentes réduisent encore plus la qualité et la durée de vie. Les infections à long terme des poumons des personnes atteintes de fibrose kystique sont extrêmement difficiles à traiter. Il existe des preuves que la bactérie Pseudomonas aeruginosa forme des biofilms dans les poumons, ce qui protège la bactérie et lui permet de résister aux antibiotiques.
La nouvelle approche diagnostique, plus simple, pourrait être pratiquée dans tous les services hospitaliers
ce qui permettrait de la proposer à tous les patients atteints de fibrose kystique. L’approche pourrait également être élargie pour cibler toute une variété de maladies et lutter contre la résistance aux antimicrobiens.
Les méthodes actuelles de diagnostic des infections immédiates (aiguës) et à plus long terme (chroniques) associées à la mucoviscidose sont complexes et chronophages et doivent être menées en laboratoire. Pour les infections par biofilm, il peut s’écouler plusieurs jours entre la collecte et le traitement de l’échantillon d’un patient et l’obtention d’un résultat. Cela retarde l’efficacité des traitements et a un impact considérable sur les résultats des patients.
Un nouvel outil de diagnostic rapide, précis et simple à utiliser pour les médecins, c’est ainsi que décrit l’équipe de Southampton sa nouvelle technique d’analyse chimique : appelée spectroscopie Raman multi-excitation, cette méthode non invasive émet une diffusion de plusieurs couleurs de lumière dans l’échantillon du patient. Lorsque la lumière est appliquée aux molécules d’un échantillon, ces molécules vibrent ce qui indique leurs caractéristiques. En utilisant différentes couleurs de lumière, des ensembles spécifiques de vibrations peuvent être déclenchés, de manière à obtenir plus d’informations sur leur composition. L’auteur principal, le Pr Sumeet Mahajan, biologiste chimiste et directeur de l’Institut des sciences de la vie de l’Université explique :
« nous obtenons des empreintes qui nous permettent d’identifier les propriétés des agents pathogènes en cause. Alors qu’avec la plupart des autres techniques diagnostiques existantes, il est nécessaire d’ajouter un réactif à un échantillon ou un marqueur pour analyser la composition de l’échantillon, ce n’est pas nécessaire dans le cadre de cette nouvelle approche qui utilise les propriétés naturelles des molécules pour les analyser ».
La spectroscopie Raman, une technologie d’observation et de caractérisation non destructive de la composition moléculaire et de la structure de l’échantillon : c’est le grand avantage de cette nouvelle technique, qui permet ainsi une analyse rapide et sans « additif ». L’approche permet d’éviter les étapes complexes de préparation des échantillons.
La technique confirme ici une précision de 99,75 % pour identifier Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus dans tous les échantillons étudiés.
Source: Analytical Chemistry 29 April, 2022 DOI: 10.1021/acs.analchem.1c02501 Multi-Excitation Raman Spectroscopy for Label-Free, Strain-Level Characterization of Bacterial Pathogens in Artificial Sputum Media
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