SF6039 - Amélioration et validation d'un nouveau test faisant appel à un microréseau de protéines pour le sérotypage de salmonella

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Chercheur :

Shu Chen, Ph.D., Division des services de laboratoire, Université de Guelph

Objectifs :

Améliorer et valider un nouveau test faisant appel à un microréseau de protéines existantes en vue du sérotypage rapide, économique et précis de Salmonella.

Objectifs spécifiques :

1. Améliorer une méthode basée sur un microréseau de protéines existantes pour des mesures plus robustes et une meilleure qualité des données en vue du sérotypage économique, précis, simple et rapide de 20 sérovars de Salmonella communément isolés et cliniquement importants.
   

2. Mettre au point une méthode computationnelle et créer un logiciel sur mesure en vue de normaliser et de simplifier l'analyse, l'interprétation et le rapport des données lors des épreuves de sérotypage.
   

3. Valider la méthode dans des conditions d'application en vue de sa future implantation dans les laboratoires de diagnostic.

Impact Anticipé:

1. Améliorer et valider le système pour le rendre opérationnel dans les laboratoires de diagnostic. Les conditions des épreuves biologiques seront encore optimisées pour améliorer la qualité des données et la robustesse des épreuves.
   

2. Un logiciel sur mesure sera mis au point pour faciliter l'analyse, l'interprétation et le rapport des données.
   

3. Élaborer un test rapide, simple, précis et économique basé sur une puce à protéines et le logiciel associé qui pourront être utilisés pour le sérotypage de Salmonella par les laboratoires de diagnostic. La disponibilité de ce test permettra à ces derniers de fournir des résultats plus rapides et plus économiques aux industries alimentaires et aussi d'améliorer l'innocuité de l'approvisionnement alimentaire en Ontario.

Sommaire des Résultats de Recherche :

La Salmonella est l'un des plus importants agents infectieux d'origine alimentaire. Les bactéries Salmonella et Campylobacter sont responsables de plus de 90 % de tous les cas signalés d'empoisonnement alimentaire causés par une bactérie. On estime que la salmonellose coûte chaque année plus de 800 millions de dollars au Canada. Les isolats de Salmonella doivent être caractérisés afin de diagnostiquer avec exactitude leur infection, de comprendre l'épidémiologie de l'infection, d'enquêter sur les éclosions et de prévenir efficacement et réduire au minimum leur transmission par l'entremise de la chaîne alimentaire et d'autres voies. Habituellement, les isolats de Salmonella sont caractérisés par sérotypage, une méthode immunologique qui permet de déterminer deux structures de surface (antigènes O et H) des cellules de Salmonella. Ce schéma fait appel à plus de 250 anticorps O et H pour la détermination de plus de 2 500 sérotypes de Salmonella. Pour déterminer les antigènes O et H qu'une souche de Salmonella porte, les cellules sont testées avec des anticorps sélectionnés, un à la fois. Une réaction positive se produit lorsque le bon anticorps a été choisi. Au moins trois réactions anticorps-antigènes sont nécessaires pour reconnaître un sérotype de Salmonella particulier. La méthode de sérotypage actuelle doit être réalisée par des technologues expérimentés et il faut au minimum 3 jours pour déterminer un sérotype. Nous avons élaboré précédemment un prototype de méthode de microréseau d'anticorps permettant une détection rapide et simultanée de plusieurs réactions anticorps-antigènes. L'objectif de cette recherche était d'améliorer et d'évaluer la méthode à l'aide d'un grand nombre (plus de 1 000) de souches de Salmonella dans des situations appliquées.

Dans cette recherche, nous avons amélioré la méthode de sérotypage de Salmonella axée sur la technologie de microréseau qui permet la détection de nombreuses réactions anticorps-antigène en même temps sur une seule lame porte-objets microscopique. La méthode implique d'immobiliser les anticorps de Salmonella sur des lames microscopiques, de marquer les cellules de Salmonella à l'aide d'un colorant fluorescent, de capter les cellules fluorescentes entre les lames et de détecter les signaux fluorescents à l'aide s'un scanneur de microréseau. Un microréseau de sérotypage d'anticorps consistant en 92 anticorps a été construit pour déterminer les 20 sérotypes de Salmonella les plus communs et les plus importants sur le plan clinique, lesquels représentent de 80 à 90 % des sérotypes de Salmonella isolés au Canada. Le système a été évalué en comparaison avec la méthode d'agglutination sur lame standard pendant dix mois avec 582 souches cibles, appartenant aux 20 sérotypes de Salmonella les plus communs, et avec 422 souches appartenant aux 123 autres sérotypes de Salmonella. Le réseau a permis l'identification complète ou partielle de 96,5 % des souches cibles testées et a permis l'exclusion de toutes les souches non ciblées des principaux sérotypes. La sensibilité et la précision de la détection ont été respectivement de 84 à 100 % et de 85 à 100 %, sur la base du nombre minimum de réactions anticorps-antigènes pour les 20 sérotypes les plus communs. En raison de sa rapidité, de sa précision, de sa simplicité et de sa capacité à identifier de nombreux antigènes de façon simultanée, l'épreuve axée sur le microréseau d'anticorps a démontré qu'elle constitue une solution de rechange prometteuse à la méthode immunologique traditionnellement employée pour le sérotypage de Salmonella. Cette méthode est désormais utilisée pour caractériser les souches de Salmonella isolées dans des échantillons de volaille en Ontario. La méthode permettra aux laboratoires de diagnostic de fournir, de façon plus rapide et économique, des résultats aux industries alimentaires et au système de santé animal. La méthode élaborée dans le cadre de ce projet peut probablement être élargie à la détection et au sérotypage d'autres bactéries.