Comment tester tout le monde pour le coronavirus

C’est ce que je souhaite profondément en cette période étrange, malgré que notre président ait dit que ce n’était pas possible de tester tout le monde. Je voudrais savoir si je l’ai eu, si je le porte ou si je lui ai échappé au virus. Non pas pour être moins ou plus vigilante, mon attitude ne changera pas à l’égard des précautions vis à vis des autres, mais j’ai besoin de savoir. Et si j’ai connaissance que je l’ai anticorps, je souhaiterais aider à ma manière.

Alors comment tester tout le monde pour le coronavirus

Antonio Regalado pour Technology Review apporte un éclairage sur le sujet :

« C’est ma première pandémie mondiale. Et vous ? Jonathan Rothberg voulait savoir.

Rothberg est un entrepreneur de biotechnologie de haute énergie qui est en quarantaine sur son super-yacht, le Gene Machine, depuis la mi-mars, lorsque Techreview l’a contacté par téléphone pour la première fois. Créateur d’une machine rapide de séquençage de l’ADN et, plus récemment, d’une baguette ultrasonore révolutionnaire et bon marché, Rothberg naviguait dans les Caraïbes lorsque la pandémie a frappé.

« J’étais en vacances et soudain, le monde a explosé », dit-il. Il n’a pas fallu longtemps pour qu’il trouve un plan. Il passait devant le petit laboratoire sur son bateau quand il a décidé de ce qu’il allait faire. « J’ai dit, pourquoi ne pas trouver comment faire tout ce truc de tests à la maison ? » se souvient M. Rothberg. Depuis lors, il dirige une équipe d’une soixantaine de personnes dans l’une de ses entreprises, HomoDeus, pour tenter de créer un test génétique à domicile pour le virus.

Actuellement, les tests génétiques – les plus précis – ne sont effectués qu’en laboratoire ou sur des instruments hospitaliers spéciaux. Mais le test de Rothberg est l’une des nombreuses tentatives visant à créer un test simple, infaillible et suffisamment bon marché pour que tout le monde puisse le faire chez soi.

Pour Rothberg, il est évident que les tests doivent devenir aussi omniprésents que les téléphones portables si nous voulons sortir le monde du confinement. « Nous pouvons donner et donnerons à chacun la possibilité de se diagnostiquer maintenant et à l’avenir », a-t-il déclaré sur Twitter, où il publie des photos de son bateau et donne des informations sur les progrès réalisés. « N’importe où. A tout moment ».

Qui le fera ?

Les États-Unis ont malmené la mise en place des tests de dépistage du coronavirus. Les tests restent limités, et la possibilité que tout le monde puisse être testé, tout le temps, semble désormais reposer sur l’initiative privée, y compris les idées d’une équipe d’entrepreneurs intelligents et de centres de génomique universitaires de haut niveau.

Près de la moitié de la population mondiale est soumise à des ordonnances de maintien à domicile pour freiner la propagation du coronavirus. La prochaine étape, qui consiste à mettre fin à l’isolement social et à relancer les économies, dépend de la surveillance et du suivi du virus. Et pour cela, nous pourrions avoir besoin de tests massifs, du type de ceux effectués dans les parkings et les drive-in ou à domicile, afin que les gens sachent immédiatement s’ils sont infectés.

Selon les propositions de retour à une nouvelle normalité, comme celle avancée dans la Harvard Business Review, cela dépend de la capacité à atténuer l’infection. Les facteurs clés sont notamment d’éviter les débordements dans les hôpitaux, d’avoir des masques pour tous les travailleurs et de « disposer d’une capacité de test suffisante » pour identifier toute personne qui est ou a été infectée.

Quel est le nombre exact de tests à effectuer ? Les laboratoires commerciaux et les services de santé testent actuellement environ 140 000 personnes par jour aux États-Unis, selon le projet de suivi COVID, et ils peuvent encore étendre leurs activités. Mais dans le cadre d’un plan de retour au travail, nous devrons aller beaucoup, beaucoup plus loin. Bien qu’il n’y ait pas de consensus sur l’ampleur de ce plan, certaines prévisions indiquent que nous devrions tester des millions de personnes chaque jour pour détecter les nouvelles infections.

La Maison Blanche a créé un nouveau groupe de travail sur les coronavirus, le Council to Reopen America, pour relancer l’économie, mais il n’a pas détaillé de plan de retour au travail. Le 11 avril, l’amiral Brett Giroir, tsar des tests de l’administration, a déclaré que les niveaux de tests augmenteraient en mai pour atteindre les niveaux nécessaires pour soutenir la réouverture, mais il a déclaré que tester tout le monde était « physiquement impossible » et une mauvaise stratégie.

Cela semble laisser au secteur privé la question de la généralisation, de la fréquence et de la répétition des tests. « Tous les employeurs et les assureurs le veulent », dit Amitabh Chandra, professeur à la Harvard Business School et auteur du plan de retour au travail HBR, mais « tout le monde pense que quelqu’un d’autre le fera ».

Les tests de masse, même s’ils sont coûteux, pourraient en fait être l’un des moyens les moins chers de sortir de la crise. Le professeur du MIT Erik Brynjolfsson affirme que si les tests coûtaient 3 dollars chacun, tout le monde aux États-Unis pourrait être testé dix fois en six mois pour 9 milliards de dollars. « C’est 0,3 % du coût du récent renflouement », a-t-il tweeté.

Tests de masse

Bien qu’il n’existe pas de plan fédéral ou d’État clair pour tester tout le monde, plusieurs centres de recherche sont en train de mettre en place des technologies qui, selon eux, peuvent rendre cela possible. « Je pense qu’il y a deux façons de le faire », déclare Feng Zhang, chercheur au Broad Institute du MIT. La première consiste à « collecter des échantillons sur de nombreuses personnes et les traiter en un seul endroit » en utilisant des machines de séquençage du génome ultra-rapides. « Une autre façon est de faire un test à domicile, un test d’acide nucléique que les gens peuvent effectuer chez eux, ce qui est peu coûteux et facile à faire ».

Considérez le premier projet comme un test centralisé massif. Afin de réduire considérablement le coût des tests, le laboratoire de Zhang et d’autres chercheurs montrent comment rechercher le coronavirus à l’aide de puissants appareils de séquençage de nouvelle génération, généralement utilisés pour décoder les milliards de lettres d’ADN dans le génome humain ou animal.

Ces machines de grande puissance lisent des centaines de millions de bits d’ADN à la fois. La semaine dernière, le laboratoire de Zhang a décrit une approche permettant d’ajouter des codes-barres moléculaires individuels aux échantillons de patients, de les regrouper et de les séquencer tous en même temps. En théorie, un instrument de séquençage pourrait tester 100 000 échantillons à la fois, en une journée environ, pour 7 dollars chacun.

Jonathan Schmid-Burgk, qui a développé la méthode dans le laboratoire de Zhang, affirme que la technologie « pourrait vous permettre de tester toute la population des États-Unis tous les trois mois ».

L’un des inconvénients des systèmes centralisés est qu’il y aura toujours un retard dans la collecte et la mise en commun des échantillons et dans le retour des résultats. Néanmoins, en raison de sa grande échelle, il pourrait être utile de créer une carte thermique covid-19 qui pourrait alerter les gouverneurs lorsqu’ils doivent réinstaurer des mesures de distanciation sociale. « La question se pose de savoir comment la mettre à l’échelle, mais le séquençage de la prochaine génération est déjà là. Ce dont vous avez besoin, c’est d’un centre universitaire et d’un partenaire logistique », explique M. Schmid-Burgk, qui se trouve actuellement en Allemagne et s’entretient avec des partenaires sur place.

Sri Kosuri, fondateur et PDG de la start-up de biotechnologie Octant, qui est en congé de l’Université de Californie, Los Angeles, a affiché des plans pour un système de tests de masse qu’il appelle « SwabSeq », avec lequel une personne pourrait effectuer 10 000 tests avec environ 10 000 $ de fournitures. Mais comme Zhang, il craint que son idée ne soit pas mise à profit, car les équipes de biologie moléculaire ne sont pas en mesure de trouver comment obtenir 100 000 ou un million de prélèvements, ou les faire expédier à un seul endroit, et encore moins de s’attaquer à la saisie des données ou de trouver comment renvoyer les résultats à autant de personnes.

« Si vous parlez aux logisticiens, ils pensent que la partie la plus facile est la leur, mais ne croient pas qu’il existe une technologie qui puisse s’adapter à leur capacité », explique M. Kosuri. « Alors que les technologues disent que la technologie est la partie facile et que la logistique est difficile. C’est un peu comme si c’était du poulet et des œufs. Nous devrions parier sur les deux et espérer tenir nos promesses, car l’alternative est que nous ne faisons rien tous les deux ».

Regalado  a demandé à Kosuri si un centre technologique comme Boston ou San Francisco ne pourrait pas aller de l’avant tout seul avec un programme de tests de masse, peut-être dirigé par une université et soutenu par les autorités locales. Il a répondu que c’est peut-être ce qui se passerait. « Il suffit qu’un endroit s’exécute à l’échelle, et tout le monde le fera », dit-il.

Tests à domicile

L’autre façon de mettre en place des tests massifs est de les décentraliser, c’est-à-dire de laisser chacun faire des tests chez lui, quand il en a besoin. Un test génétique à domicile permettrait à chacun de prendre ses propres décisions. « Si c’est assez bon marché, dit Zhang, les gens pourraient faire deux tests par jour, un le matin et un le soir. Ils pourraient alors décider s’ils vont travailler le lendemain ».

« Vous voulez faire remonter l’information aux gens, afin qu’ils puissent utiliser cette information pour ne pas la diffuser à d’autres personnes », dit-il.

Un type de test qu’il est possible de faire à la maison – en se piquant le doigt – est appelé test d’anticorps. Il recherche dans votre sang des signes indiquant que vous avez déjà été infecté. Ces signes n’apparaissent pas avant une semaine. En revanche, les tests génétiques recherchent directement le matériel génétique du coronavirus. Ils sont plus précis et peuvent identifier les personnes infectées avant même qu’elles ne présentent des symptômes.

Pour l’instant, cependant, il n’existe aucun test génétique de quelque nature que ce soit pour l’usage domestique. En effet, la plupart des méthodes de test génétique nécessitent plusieurs étapes de laboratoire et un appareil PCR pour chauffer et refroidir rapidement un échantillon (une étape qui permet de copier ou d’amplifier le matériel génétique). Mais des chercheurs comme Zhang disent qu’ils sont sur le point de faire la démonstration d’une technologie à domicile pour le covid-19 en utilisant de nouveaux types de chimie qui sautent les cycles de chauffage et de refroidissement.

Le laboratoire de Zhang est surtout connu pour son rôle dans le développement de l’outil d’édition de gènes CRISPR, que lui et d’autres ont mis au point pour créer un nouveau type de méthode de diagnostic génétique (si un gène du coronavirus est présent, la molécule CRISPR le coupe et déclenche une alerte moléculaire). Zhang dit qu’il a commencé à travailler sur un test de coronavirus basé sur CRISPR en janvier « quand j’ai entendu parler du virus pour la première fois » et qu’à la Saint-Valentin, il avait téléchargé un protocole CRISPR pour détecter le virus dans un laboratoire.

Il s’agit d’un test assez simple qui ne prend qu’une heure, mais qui implique toujours une étape de mélange et le chauffage de l’échantillon une fois, à environ 65 °C, pour ouvrir le virus et libérer son ARN. Le laboratoire essaie maintenant de simplifier encore le processus pour faire la démonstration d’un éventuel test CRISPR à domicile. « L’objectif est une réaction en une seule étape : vous l’exécutez, vous ouvrez le tube, vous mettez une bande de papier », dit-il. « C’est quelque chose sur lequel nous nous sommes concentrés au laboratoire depuis quelques mois.

Le problème des crachats

Rothberg est en quarantaine à bord du yacht avec ses enfants, dont une fille qui prend des médicaments immunosuppresseurs pour une maladie génétique, ce qui la met en grand danger si elle est infectée. « Elle ne peut absolument pas être exposée », dit Rothberg, « ma femme a dit que personne ne montait ou ne descendait du bateau ».

Pour créer un test ADN à domicile, M. Rothberg a réorienté les efforts de l’HomoDeus, qui avait tenté de développer des thérapies géniques en utilisant des enzymes spéciales appelées recombinases, un type d’outil d’édition de gènes. Les produits chimiques offraient également une possibilité de faire des tests génétiques à domicile, mais avant la pandémie, dit M. Rothberg, il n’a pas poursuivi dans cette voie car il est difficile de gagner de l’argent avec les tests de diagnostic.

« J’allais à Davos et chaque année je pensais à le faire sur une bande de papier, mais je n’ai jamais pu le faire », dit-il. « Nous avons tous fait d’énormes erreurs en n’agissant pas, alors je sens que je dois faire ce qui est moralement juste et faire un test à domicile ».

Dans un complexe d’entreprises de recherche créé par Rothberg à Guilford, dans le Connecticut, il ne reste qu’une dizaine de laborantins sur place, les autres travaillant à distance ou dans des laboratoires en sous-sol.

Depuis la semaine dernière, la nouvelle chimie développée par HomoDeus est entrée en phase de tests à l’université de Yale sur des prélèvements de patients atteints de covid-19. Les composants chimiques sont pour la plupart résolus, mais la réalisation du test implique encore un certain déplacement et un mélange des fluides. « Nous avons encore un processus qu’un jeune de 17 ans pourrait faire, mais pas un jeune de 70 ans », dit-il.

Selon M. Rothberg, il existe déjà des prototypes d’un appareil domestique qui automatiserait ces étapes – il ressemble à une épaisse carte de crédit avec des chambres pour y stocker des liquides. Une autre version utilise des bouchons remplis de produits chimiques qui peuvent être vissés sur un tube. Il a fait appel à son réseau, dit-il, pour obtenir des gens qu’ils prototypent rapidement des circuits imprimés et des modèles imprimés en 3D.

Selon M. Rothberg, le projet comporte toujours « un risque technique énorme », mais il ne s’agit pas de savoir si la chimie fonctionne ; les problèmes sont plus pratiques. Il est plus facile pour quelqu’un à la maison de cracher dans un tube, mais il n’est pas certain que cela produise suffisamment de virus pour faire des tests. « S’ils viennent de manger un sandwich au poulet, cela pourrait faire dérailler les choses », explique M. Rothberg.

Il dit qu’il s’appuie plutôt sur la Fondation Gates, qui s’efforce de prouver qu’un écouvillon souple passé dans le nez peut servir de base pour des tests par courrier ou à domicile.

Après le lent déploiement des tests aux États-Unis, la Food and Drug Administration a commencé à offrir des autorisations « d’urgence » afin que les entreprises puissent introduire de nouveaux formats de tests beaucoup plus rapidement. M. Rothberg dit qu’il s’attend à une faible résistance à un test génétique de coronavirus à domicile et affirme que l’agence l’a aidé. « Je suis convaincu que notre problème n’est pas d’ordre réglementaire, mais technologique », dit-il.

Alors, dans combien de temps sera-t-il prêt ? Il a mis son équipe au défi de faire fabriquer 10 000 prototypes de kits le mois prochain, ainsi qu’une application téléphonique correspondante. « C’est un peu comme si nous avions vaincu la variole », dit-il. « Ce sera un projet. »

Via Technology Review

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