Les biomarqueurs volatiles ont pu aider à trouver des infections aiguës et asymptomatiques de malaria

La malaria est toujours une maladie mortelle dans des régions tropicales et subtropicales. Chaque année la maladie infecte plus de 200 millions de personnes mondiaux, réclamant plusieurs centaines de mille victimes. Les enfants sont particulièrement vulnérables, avec 90 pour cent des victimes sous l'âge de cinq, selon l'Organisation Mondiale de la Santé (WHO). Non seulement peut la malaria tuer des gens, mais elle également nuit la qualité de vie des survivants et est un obstacle significatif au développement économique dans les pays où elle est répandue.

Dans de nombreux cas, cependant, l'hôte infecté transporte l'agent pathogène sans ne présenter aucun sympt40me externe. « Ce sont avec précision les gens que nous devons viser afin d'arrêter la maladie se répandant, » dit Consuelo De Moraes, professeur de la biocommunication et de l'entomologie à ETH Zurich.

Identification des changements des odeurs

Mais comment recensez-vous les gens infectés sans des sympt40mes externes ? Probablement par le décèlement change leurs odeurs - comme expliquées par le professeur d'ETH et ses collègues dans un papier juste publié dans les démarches de tourillon de l'académie nationale des sciences. Fonctionnant avec des collaborateurs au centre international pour la physiologie et l'écologie d'insecte à Nairobi, ces chercheurs ont examiné les produits chimiques volatiles relâchés de la peau des enfants kenyans et ont recensé les configurations caractéristiques pour des infections aiguës et asymptomatiques de malaria.

Dans une étude précédente avec des souris, ces chercheurs avaient expliqué que les changements des odeurs liées à la malaria rendent des personnes infectées plus attrayantes aux vecteurs de moustique, qui transmettent la maladie d'une personne à l'autre. « Basé sur nos anciens travaux nous avons eu la raison d'espérer que les changements assimilés des odeurs humaines pourraient fournir les biomarqueurs qui pourraient être employés pour le diagnostic, » De Moraes explique.

Pour poursuivre leur théorie, les scientifiques d'ETH ont rassemblé des échantillons de substances volatiles relâchées de la peau de plus de 400 enfants d'école kenyans. Cette expérience impliquée mettant le pied ou l'arme d'un enfant dans le sac scellé à teflon et réussissant un courant d'air au-dessus de la peau pour environ une heure. L'air a été alors cheminé par les filtres spéciaux qui ont rassemblé les composés volatiles. Utilisant la chromatographie gazeuse et la spectrométrie de masse, les scientifiques ont alors déterminé l'identité et la quantité de chacun composé pour produire des profils d'odeur pour infecté et des enfants en bonne santé.

Différences importantes

L'analyse approfondie de ces profils a recensé les biomarqueurs volatiles qui ont permis aux chercheurs de recenser clairement si un enfant est infecté avec le parasite de malaria. De plus, les profils d'odeur se sont avérés sensiblement différents dans le cas des infections aiguës et asymptomatiques. Les chercheurs pouvaient trouver l'agent pathogène extrêmement sûrement même lorsqu'il était seulement présent en quantité minutieuse et n'était pas encore chose observable sous le microscope. Même pour des infections asymptomatiques, le régime de dépistage dans l'étude était proche de cents pour cent.

« Ce régime élevé de dépistage était d'une manière encourageante, » dit De Moraes, qui a été également étonné par les différences considérables trouvées dans les profils des personnes avec des infections aiguës et asymptomatiques de malaria. « Au commencement nous n'étions pas sûrs que les composés chimiques nous devraient rechercher, » explique le professeur d'ETH. Le fuselage relâche beaucoup de composés différents de la peau qui varient selon la ration alimentaire, le métabolisme ou la maladie. « La signature spécifique n'est pas produite par la présence ou l'absence des composés de détail, mais par un changement des concentrations des composés qui sont également présents dans les personnes en bonne santé. Notre tâche était de filtrer à l'extérieur les bons signes du bruit de vaste expérience. »

Les chercheurs espèrent que les biomarqueurs qu'ils ont recensés pourront convenir pour développer un outil de diagnostic relativement simple qui peut être utilisé dans le domaine pour le dépistage précoce de la malaria. Les méthodes telles que l'amplification en chaîne par polymérase (PCR), une technique d'analyse de l'ADN, existent déjà pour recenser des agents pathogènes de malaria à un stade précoce. Cependant, elles sont relativement chères et exigent des installations de laboratoire, qui effectue leur utilisation répandue contestant, en particulier dans les pays plus pauvres de l'hémisphère sud.

Première étape vers l'application

« Ces biomarqueurs volatiles neufs sont une première étape importante. Maintenant quelqu'un doit développer une application qui peut être employée à bon marché et sûrement dans le domaine, » dit le repère Mescher, un professeur d'ETH dans l'institut de la biologie intégratrice qui a également travaillé sur le projet. Les chercheurs espèrent contribuer au développement d'une telle application par le partenariat prolongé avec le Bill et la fondation de Melinda Gates, qui ont fourni une partie du financement pour cette recherche.

Ces chercheurs d'ETH espèrent également que les méthodes assimilées pourraient être efficaces en combattant d'autres maladies. « Nous savons que la cause vecteur-portée d'agents pathogènes souvent change dans les odeurs des personnes infectées qui influencent le comportement de vecteur, » dit Mescher, « qui peut produire une signature chimique de l'infection qui peut être armée pour le diagnostic. »