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Points clés à retenir
- Les chercheurs explorent un appareil semblable à un alcootest pour détecter le COVID-19.
- L'appareil est formé pour distinguer une «signature COVID» basée sur les composés organiques volatils (COV) dans l'haleine.
- Un test respiratoire pourrait avoir une place dans le dépistage des virus à l'avenir, potentiellement dans des endroits surpeuplés.
La seule chose aussi frustrante que d'attendre de savoir si vous avez été testé positif pour le coronavirus, un processus qui peut prendre des jours, pourrait être de subir le test en premier lieu. Le test COVID-19 le plus courant implique un long prélèvement collé dans votre narine pour recueillir les sécrétions de l'arrière de votre nez et de votre gorge - ce n'est pas vraiment une sensation agréable. Mais les chercheurs innovent sur des méthodes plus simples. On pourrait être comme tester l'haleine pour la consommation d'alcool.
«C’est l’idée que vous avez une respiration COVID», a déclaré à Verywell Makeda Robinson, MD, PhD, chercheur spécialisé en maladies infectieuses à l’université de Stanford. «Il a déjà été démontré que les virus et les cellules infectées par des virus peuvent émettre ces composés organiques volatils ou COV dans votre haleine.»
Les chercheurs ont développé et mené une petite étude précoce sur un appareil de type alcootest pour détecter rapidement la présence du SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19. Les résultats ont été récemment publiés dansACS Nano, une publication de l'American Chemical Society.
Comment ça fonctionne
L'appareil dispose d'un capteur constitué de nanomatériaux liés à des molécules sensibles aux COV. Lorsque les COV de la respiration interagissent avec le capteur, la résistance électrique change, créant un modèle. Les chercheurs ont utilisé l'apprentissage automatique pour entraîner le capteur à reconnaître les différences clés dans la respiration expirée et à identifier une possible signature COVID-19 sur la base des signaux de résistance électrique.
Pour entraîner le capteur à reconnaître la signature possible du COVID-19, les chercheurs ont recruté trois groupes: 49 patients atteints de COVID-19 confirmé, 58 personnes en bonne santé et 33 patients atteints d'une infection pulmonaire non COVID. Chaque participant a soufflé dans le prototype pendant quelques secondes.Ensuite, les chercheurs ont dû déterminer si la signature COVID potentielle du prototype était exacte, ils ont donc testé l'appareil sur un plus petit nombre des 140 participants.
Est-ce exact?
En différenciant les cas de COVID-19 du groupe témoin d'individus en bonne santé, le dispositif était précis à 76%. Le capteur fait la distinction entre les individus atteints de COVID-19 et ceux diagnostiqués avec un type différent d'infection pulmonaire avec une précision de 95%, et entre les patients atteints de COVID-19 guéris et malades avec une précision de 88%.
«Tout est carrément du côté gauche de la courbe de développement», a déclaré à Verywell Farley Cleghorn, MD, MPH, épidémiologiste et responsable mondial de la santé chez Palladium. «C'est le premier rapport. Et bien que cela montre des données prometteuses, même les auteurs eux-mêmes disent que nous avons besoin d'une étude plus large. »
Le test était le moins précis pour déterminer entre l'infection au COVID-19 et les sujets sains. L'étude a enregistré un certain nombre de faux positifs, qui peuvent conduire à une augmentation de l'utilisation des soins de santé et contribuer inutilement à une surcharge, dit Robinson. Mais les faux positifs peuvent être moins préoccupants que les personnes portées disparues qui sont infectées.
«Si quelqu'un a sans le savoir [COVID-19] et qu'il monte dans un avion ou qu'il retourne au travail, maintenant vous exposez beaucoup de gens à cela», dit Robinson.
Ce que cela signifie pour vous
À l'avenir, vous pourrez peut-être passer un test de type alcootest pour le COVID-19. Mais à l'heure actuelle, seules les méthodes de test bénéficiant d'une autorisation d'utilisation d'urgence (EAU) par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis sont en mesure d'offrir des résultats.
Le test peut aider à améliorer la jauge
Robinson se dit particulièrement intriguée par le fait que le capteur a pu différencier, dans une certaine mesure, les patients qui étaient malades du COVID-19 et ceux qui s'étaient rétablis.
«Cela pourrait nous en dire plus sur la façon dont les gens s'améliorent ou ne s'améliorent pas avec le temps», dit-elle. «Il n’est pas certain qu’elle puisse le faire, mais je pense que la possibilité existe.»
L’une des limites de la recherche initiale est qu’elle ne tient pas compte de nombreux facteurs tels que l’âge, le sexe, l’origine ethnique, les comorbidités et même le lieu où le test est administré. «C'est une si petite étude qui a été réalisée à Wuhan, en Chine, donc dans une sorte de population de patients plus homogène», dit Robinson. «Nous ne savons pas si le souffle COVID-19 de cette zone sera similaire aux autres.»
Makeda Robinson, MD, PhD
Nous pouvons continuer à évoluer. Ce test peut en fait continuer à s'améliorer avec le temps.
- Makeda Robinson, MD, PhDMais le capteur peut être formé pour tenir compte de ces facteurs. "Je pense que c'est vraiment la promesse de l'apprentissage automatique", déclare Robinson. "Nous pouvons continuer à évoluer. Ce test peut en fait continuer à s'améliorer avec le temps."
Une alternative bienvenue aux écouvillons
Il existe toujours un besoin de meilleures méthodes de test pour le SRAS-CoV-2, en particulier des options moins invasives que le redoutable écouvillon nasopharyngé.
«C’est très désagréable», a déclaré Rebecca Wurtz, MD, MPH, professeur agrégé à l’École de santé publique de l’Université du Minnesota, à Verywell. "S'il est vraiment obtenu correctement, vous êtes censé pousser l'écouvillon jusqu'au fond du dos, puis le faire tourner cinq fois."
Wurtz dit qu'elle n'a vu aucune étude à ce sujet, mais elle soupçonne une erreur de l'utilisateur lors de la collecte, en particulier sur certains sites de test en voiture où vous administrez vous-même l'écouvillon. «Je pense que beaucoup de techniciens et d'infirmières de laboratoire et d'autres personnes qui obtiennent des échantillons même dans un environnement contrôlé ont peur de repousser cet écouvillon jusqu'au bout et de causer un tel inconfort», dit-elle.
La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a accordé une autorisation d'utilisation d'urgence (EAU) à 230 tests COVID-19, dont 186 tests moléculaires, 40 tests d'anticorps et 4 tests d'antigène. Le test respiratoire en cours de développement n'entre dans aucune de ces catégories.
«Il y a eu en quelque sorte cette deuxième vague», dit Robinson à propos du test de l'innovation. «Nous avons obtenu plus d'informations sur le fait que différents types d'échantillons peuvent en fait avoir des précisions similaires. Et maintenant, nous avons en quelque sorte commencé à nous demander: "Est-ce le meilleur et le seul moyen?" "
La collecte d'échantillons n'est que la moitié de la bataille. Bien que de nouvelles méthodes de laboratoire innovantes soient en cours d'élaboration, l'étalon-or de cette pandémie a été le test de réaction en chaîne par polymérase de transcriptase inverse (RT-qPCR). Selon la FDA, la PCR est un processus complexe et chronophage impliquant des produits chimiques et des machines dans un laboratoire.Avant le début des tests, les échantillons doivent être expédiés à un laboratoire approprié où ils attendent souvent dans une file d'attente.
Cleghorn dit que les laboratoires sont simplement sauvegardés. Il est allé sur un site de test gratuit de COVID-19 il y a environ un mois, dit-il à Verywell. Le délai de traitement des résultats sur ce site était d'environ 10 jours. Pendant ce temps, il dit que les gens pourraient «rater la fenêtre pour prendre toutes les bonnes mesures de contrôle épidémiologique qui sont nécessaires lorsqu'une personne est soit positive pour le coronavirus ou a été exposée».
Les longs délais de traitement des résultats préoccupent les experts, en particulier alors que les taux de tests positifs sont encore élevés dans de nombreux endroits aux États-Unis et que la saison du rhume et de la grippe est sur le point de commencer. «Nous recommandons que le taux de positivité par juridiction soit inférieur à 5%», explique Cleghorn, citant le critère de référence COVID-19 établi par l'Organisation mondiale de la santé en mai. «Nous avons environ 30 États aux États-Unis qui n'ont pas atteint cet objectif. . »
Ces statistiques, ajoute Cleghorn, «ont conduit à un appétit beaucoup plus grand pour d'autres tests. Et c’est la raison pour laquelle des efforts considérables et très fertiles ont été déployés pour développer des tests d’anticorps, des tests antigéniques, des tests non PCR - tout ce qui allégera une partie du fardeau que nous subissons. »
Cas d'utilisation pour les tests respiratoires
Alors serons-nous tous testés pour le «souffle COVID» au cours de nos jours dans un proche avenir? «Le test lui-même est très similaire à un alcootest pour un test d'alcoolémie», dit Robinson à propos du prototype mentionné dans l'étude. «Et l'alcool ou l'éthanol est un COV.»
Grâce à sa facilité d'utilisation, un test respiratoire pourrait être un outil utile pour le dépistage au point d'entrée, ajoute Robinson. À l'heure actuelle, de nombreux endroits comme les écoles, les cliniques et les bureaux effectuent des contrôles de température et interrogent les individus sur les symptômes. «Je pense qu’il existe un véritable créneau pour un test de diagnostic comme celui-ci, car il nécessite si peu de personnel supplémentaire et le délai d’exécution est si rapide», dit-elle. "Nous avons vu avec la réouverture des écoles qu'il y a beaucoup de hasard ou d'absentéisme là-bas."
En théorie, un éthylotest pourrait aider les administrateurs scolaires à filtrer les élèves de manière plus précise et plus efficace. Et un tel test pourrait également être utilisé dans les cinémas ou les événements sportifs. «La sensibilité et la spécificité devraient être améliorées», dit Wurtz, «mais la sensibilité et la spécificité des tests que nous avons actuellement ne sont pas trop bonnes, et le temps et le retard sont importants.»
Le prototype de type alcootest utilise des nanoparticules d'or sur son capteur, et pour Robinson, cela soulève quelques questions. «Combien coûtent ces tests?» elle dit. «À quelle fréquence ces capteurs doivent-ils être remplacés? Pouvons-nous faire passer un test comme celui-ci à un niveau très, très élevé? J'ai une question à savoir si c'est une solution durable ou non. »
Wurtz convient qu'il est trop tôt pour dire si nous prendrons des alcootests COVID-19 avant d'aller à l'école, au travail ou à un concert. «Je ne suis pas trop enthousiasmée par ces choses», dit-elle. "Mais en tant que domaine d'exploration, je pense que c'est un domaine prometteur."
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