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Diagnostic et pronostic de la sepsie par une technologie microfluidique - Par : Hanen Hattab,

Diagnostic et pronostic de la sepsie par une technologie microfluidique


Hanen Hattab
Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

Le développement de la microfluidique dans le domaine de la médecine depuis quelques années promet l’optimisation de l’analyse des données numériques aussi bien à l’échelle du laboratoire que de celles des unités de soin d’urgence et de la santé connectée domestique. Cet article illustre comment les systèmes microfluidiques peuvent sauver des vies en permettant un diagnostic rapide d’une pathologie qui peut être causée par n’importe quelle infection systémique grave.

Détecteur de sepsie

Une équipe de chercheurs de l’Université de l’Illinois et du Carle Foundation Hospital à Urbana, aux États-Unis, a créé une nouvelle technologie qui permet de détecter rapidement la sepsie, un syndrome qui peut provoquer la mort. Le système est nomade et peut diagnostiquer ce type d’affection à partir d’une seule goutte de sang. L’équipe a réalisé une étude clinique afin de démontrer que cette technologie est capable de donner une évaluation exacte avant même le déclenchement du système immunitaire et sans avoir recours à un traitement particulier du sang.

La sepsie est provoquée par une infection dans le corps. La plupart des agents pathogènes responsables proviennent du tube digestif. Le système immunitaire du corps libère des composés chimiques pour combatte l’infection, ce qui entraîne une inflammation généralisée, laquelle pouvant mener rapidement au dysfonctionnement d’un organe et même, à la mort.

La sepsie frappe à peu près 20 pour cent des patients admis dans les unités de soins intensifs. Il est difficile pour les médecins de prédire le déclenchement de l’inflammation afin de prévenir le dysfonctionnement d’organes. Cette affection est détectée en surveillant les signes vitaux des patients: pression sanguine, niveau d’oxygène, température et autres. Si un patient présente des symptômes de sepsie, les médecins tentent d’identifier la source de l’infection par des cultures de sang et d’autres tests qui peuvent prendre des jours, même lorsque le patient s’avère en fin de compte sain.

La sepsie est diagnostiquée par des cultures bactériennes qui peuvent prendre des jours

Afin de diagnostiquer la sepsie, l’équipe a pensé à détecter les signes de réponse immunitaire et non pas l’origine de l’infection. Les corps répondent différemment à une même infection. Souvent le métabolisme réagit avant même le déclenchement des symptômes cités plus haut. La technologie créée par cette équipe peut donc compléter le diagnostic en faisant état de la réponse immunitaire.

Un appareil muni d’une puce microfluidique

Afin de conclure à la présence de mécanismes de défense, l’appareil compte les globules blancs (leucocytes), spécifiquement la sous-classe des granulocytes neutrophiles, et les marqueurs de protéines appelés CD64 sur leur surface présents dans une goutte de sang. L’appareil comporte une puce microfluidique. Il s’agit d’une technologie composée de microcanaux connectés entre eux afin de réaliser des fonctions bien déterminées comme l’isolation, le tri, le pompage de fluides, etc.

Les technologies médicales du futur à base de microfluidique

La puce créée par cette équipe utilise un capteur électrique qui permet de compter le nombre de neutrophiles. En effet, le passage d’une cellule par l’orifice d’un microcanal perturbe le courant électrique, créant une impulsion d’impédance distincte. L’impédance électrique est une fonction qui mesure l’opposition d’un circuit électrique au passage d’un courant alternatif sinusoïdal. Il s’agit d’un comptage différentiel qui a été approuvé par l’équipe en faisant des études cliniques comparatives ayant recours aux analyseurs d’hématologie de laboratoires.

Les chercheurs ont testé l’appareil avec des échantillons de sang provenant de patients de l’unité d’urgence du Carle Foundation Hospital. Lorsqu’un médecin soupçonnant une infection a prescrit un test sanguin, une petite goutte de sang a été confiée aux chercheurs. L’équipe a été en mesure de surveiller les niveaux de CD64 au fil du temps en les corrélant avec les signes vitaux du patient. Les chercheurs ont constaté que les résultats du test correspondaient aux résultats des tests reconnus et aux signes vitaux des patients. Selon le chercheur postdoctoral et premier auteur de cette étude Umer Hassan, cette recherche peut être poussée davantage afin de passer du diagnostic au  pronostic, c’est-à-dire de prédire le déroulement de la maladie. Pour ce faire, l’équipe est en train de travailler sur la détection d’autres marqueurs inflammatoires.

L’équipe a créé une entreprise en démarrage appelée Prenosis Inc. afin de commercialiser la technologie. Cette étude a notamment reçu le soutien du Technology Research Center in Primary Care et du Center for Integration of Medicine and Innovative Technology Innovation à Boston. Elle s’intitule « A Point-of-Care Microfluidic Biochip for Quantification of CD64 Expression from Whole Blood for Sepsis Stratification » et a été publiée dans le journal Nature Communications le 3 juillet 2017.

Hanen Hattab

Profil de l'auteur(e)

Hanen Hattab est doctorante en sémiologie à l’UQAM. Ses recherches portent sur les pratiques d’art et de design subversifs et contre culturels comme le vandalisme artistique, le sabotage et les détournements culturels.

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