Puces à ADN.

Demi-hélice, réaction complète.

Faisons dans le fondamental ! Il est possible d’utiliser des brins d’ADN, pour réaliser des détecteurs.

L’Acide Désoxyribo Nucléique est une source quasi inépuisable d’information et de mystères, en particulier sur la production des protéines.

La forme de l’ADN est populaire, on se rappellera qu’elle est constituée de deux brins séparables, ce qui permet, en pratiquant l’appairage de deux brins d’ADN oligo-nucléotides, de transformer le brin connu en détecteur de la séquence d’un autre brin apparié.

Ce n’est pas facile à exprimer et c’est beaucoup plus compliqué dans la réalité.

Alors, imaginons que l’on utilise des fermetures éclair. Nous sommes à la recherche du demi-zip parfait qui correspondra exactement au demi-zip parfait que nous avons.

Dans un vaste panier nous allons trouver les demi-zips à tester. Il faut les essayer un par un. Si cela ferme mal, que la navette se coince, que le résultat est bancal, nous savons que cela ne va pas.

Une fois le panier vide, comptons les demi-zips qui correspondent, ceux qui sont trop longs, trop courts, d’une autre couleur, etc.

Dans la pratique, c'est plus compliqué !

Au lieu d’utiliser ces demi-glissières si pratiques, prenons de l’ADN, séparons les deux brins et marquons-les avec des molécules fluorescentes, c’est plus joli et plus facile à repérer.

Puis nous les disposerons sur un support afin de comparer nos demi-brins marqués aux demi-brins de notre matériau à tester. Comptons ceux qui correspondent ou pas et déterminons pourquoi.

Automatisée, cette technologie détecte les gènes défectueux, ou en mutations et reconnaît la présence de gènes complets.

Elle a révolutionné les techniques de recherches biomédicales en repérant ainsi un nombre croissant de pathologies.

Sous forme de capteurs, les puces à ADN servent à l’environnement, l’agriculture, les recherches de pollutions, l’identification du vivant, les enquêtes criminelles, l’identification.

Le plus impressionnant reste la quantité des informations collectées et enregistrées simultanément. Un avantage vital dans le cas de pandémies, de recherches des fraudes, de détermination des trajets d’espèces invasives, de compréhension des migrations.

Nous ne sommes pas dans l’expectative, mais dans la réalité, principalement médicale, de tous les jours.

Une « puce à ADN » est un micro-laboratoire particulier qui utilise de l’ADN produit en amont comme détecteur.

Il suit de façon concentrée et multiple, la méthode d’identification par demi-brin ce qui lui confère la caractéristique remarquable de proposer la reconnaissance simultanée d’un nombre important d’ADN connus.

Certaines prouesses frappent l’entendement.

L’un des exemples les plus impressionnants fut fourni dès le milieu des années 2000 par le laboratoire de recherche biologique, dirigé par Catherine Hänni et Vincent Laudet, de l’Université de Lyon, INRA ENS + CNRS, qui mit au point une puce ichtyologique capable d’identifier, à partir d’un échantillon organique la présence éventuelle de traces laissées par près de 80 espèces.

Si les applications du principe sont nombreuses, l’une des plus étonnante est l’analyse d’eau de mer prélevée dans le fond de cuve d’un bateau de pêche.

Elle détermine quelles variétés ont été pêchées, quels âges ont les prises, si elles sont à maturité sexuelle et leurs nombres.

 

(Option)Si le Capitaine est passé par là, il est facile de connaître son âge.

Comment en faire plus ?

Ce redoutable outil d’identification permet dans certaines applications de certifier, ou non, que les quotas sont respectés. Grâce à lui, nous pouvons envisager une précision croissante dans la gestion des ressources, le renouvellement des stocks et le suivi sanitaire des poissons.

Dans d’autres cas, une puce travaillera sur une espèce, en cherchant des variétés de mutations, de maladies, de parasites et de virus types.

Ainsi, une puce spécialisée pour les équidés était dès les années 2010 capable à la fois d’identifier l’animal, ses maladies existantes et potentielles, sa résistance à certains virus ou risques sanitaires épidémiologiques.

Ces puces sont avant tout des outils de reconnaissance. Elles signalent la présence d’un ADN dont elles comportent elles-mêmes un demi-brin. Elles ne sont pas des analyseurs capables de séquencer le génome d’un virus ayant muté, ou celui d’une nouvelle variété de coléoptère.

On ne peut leur demander de réaliser un bilan sanguin mais elles indiqueront la présence d’une infection. Pour ce qui est des taux et des compositions, il faudra utiliser d’autres genres de micro-labos.

L’exploitation des puces à ADN connaît un essor considérable. Les marchés médicaux ou sanitaires se chiffreront en dizaines de milliards d’Euros.

Cela explique l’intérêt des laboratoires pour la course au séquencement, qui en détaillant les informations d’identification d’un ADN donné, permet de déposer les brevets de leur reconnaissance et d’être rémunérés sur la production des puces.

Les stations de reconnaissances, dotées de scanners optiques de haute précision, restent volumineuses, rares et chères. Elles nécessitent des personnels d’exploitation et de maintenance hautement qualifiés.

Une station de lecture d’ADN reconnaissant les viandes d’un plat de lasagnes ne va pas faire tout de suite partie de l’équipement d’une cuisine standard.

Pour le séquençage, sauf percée majeure, nous allons rester aux procédés de laboratoires hospitaliers et d’analyses professionnelles pendant encore quelques années.

Il serait pourtant logique et même indispensable que cette méthodologie de détection se démocratise en se fixant des niveaux de performances moins élitistes.

Les puces à ADN vont atterrir à moyen terme, dans les trousses des professions liées à la détection de certains polluants ou de composants de l’atmosphère, les pollens en particulier.

L’un des gros soucis du consommateur inquiet est l’absence de certitudes sur ce qu’il achète, mange ou boit. Elles ne peuvent pas tout régler mais sont capables de nous éclairer positivement, ou pas, sur la plupart de nos interrogations.

Encore faudrait-il augmenter la demande pour faire baisser les prix. Nous imaginerons quelques solutions permettant de démocratiser l’usage des puces à ADN, pour les trouver dans les jeux, les mallettes de tests, les outils de poche.