Diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer grâce aux nanobiocapteur

Comment avez-vous entendu parler du programme « 100 doctorats » de l'initiative Excellence in Africa ?
J'ai découvert ce programme par l'intermédiaire de mon université (Americain University in Cairo), qui a organisé une séance d'information et envoyé un e-mail officiel à ce sujet.

Qu'est-ce qui vous a incité à postuler ?
La possibilité de mener des recherches de haut niveau en collaboration avec l'EPFL tout en contribuant au renforcement des capacités en Afrique m'a fortement motivé. Ce programme offre à la fois l'excellence académique et une collaboration internationale enrichissante.

Le processus de candidature vous a-t-il semblé facile ?
Le processus était rigoureux, mais clair et bien structuré. Il fallait se préparer minutieusement, mais les directives étaient transparentes.

Pouvez-vous décrire votre projet ? Quelle(s) est/sont votre/vos question(s) de recherche ?
Mon projet de doctorat porte sur le développement d'outils de diagnostic abordables et non invasifs pour les maladies neurodégénératives, en mettant initialement l'accent sur la maladie d'Alzheimer. La maladie d'Alzheimer se caractérise par l'accumulation de biomarqueurs spécifiques (tels que les protéines Aβ-42 et P-tau) dans l'organisme, et la détection précoce de ces biomarqueurs est cruciale pour un diagnostic et une intervention rapides.

La question centrale de la recherche est la suivante : comment concevoir et fabriquer une plateforme de nanobiocapteurs sensible et rentable, capable de détecter de manière fiable les biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer à un stade précoce ? Pour y répondre, je travaille sur :

• la conception d'un réseau de nanobiocapteurs capables d'identifier les principaux biomarqueurs de la maladie d'Alzheimer dans des échantillons biologiques,
• l'intégration de ces capteurs dans un format pratique de puce jetable, et
• la validation et l'optimisation de la plateforme de détection globale pour des applications potentielles de dépistage clinique ou communautaire.

À terme, le projet vise non seulement à contribuer à une nouvelle technologie de diagnostic, mais aussi à combler le fossé entre les capacités avancées des laboratoires et les solutions de soins de santé accessibles dans des contextes où les ressources sont limitées.

Pourriez-vous donner quelques exemples d'applications pratiques de vos recherches ?
La principale application pratique est un outil de diagnostic précoce et de dépistage qui pourrait aider à identifier les personnes à risque de développer la maladie d'Alzheimer avant l'apparition de symptômes graves.

À plus long terme, une telle plateforme pourrait permettre de suivre l'évolution de la maladie et la réponse au traitement dans les hôpitaux et, à terme, dans les établissements de soins primaires ou communautaires en Afrique et au-delà.

Quel est le défi scientifique de votre sujet de recherche ?
Sur le plan scientifique, le principal défi consiste à détecter des niveaux extrêmement faibles de biomarqueurs dans des fluides biologiques complexes avec une spécificité, une sensibilité et une reproductibilité élevées.

Un autre défi majeur consiste à intégrer des nanomatériaux et des techniques électrochimiques de pointe dans un dispositif robuste et peu coûteux, capable de fonctionner de manière fiable en dehors des laboratoires hautement spécialisés.

Pourriez-vous présenter brièvement votre directeur de thèse et votre co-directeur de thèse ?
Mon directeur de thèse, le Dr Ahmed Abdellatif, est professeur associé de biologie à l'Université américaine du Caire. Il est spécialisé en biologie moléculaire et cellulaire et s'intéresse particulièrement à l'application de ces outils aux maladies neurodégénératives. Il apporte une grande expérience dans la conception expérimentale, la biologie des biomarqueurs et le mentorat de jeunes chercheurs, ce qui est essentiel pour la validation biologique de notre plateforme de nanobiocapteurs.

Mon co-directeur de thèse, le professeur Sandro Carrara, est professeur à l'EPFL et directeur du laboratoire Bio/CMOS Interfaces. Il est reconnu internationalement pour ses travaux pionniers dans le domaine de la bioélectronique et des biocapteurs électrochimiques. Son groupe développe des interfaces bio/CMOS avancées et des systèmes de détection intégrés, apportant l'expertise technique et translationnelle nécessaire pour transformer nos concepts de biocapteurs en dispositifs miniaturisés et robustes.

Quels sont les avantages de la co-supervision entre votre directeur de thèse en Afrique et votre co-directeur de thèse à l'EPFL ?
La co-supervision combine des compétences et des infrastructures complémentaires : mon directeur de thèse africain ancre le projet dans les besoins cliniques et sociétaux locaux, tandis que mon co-directeur de thèse à l'EPFL apporte un savoir-faire de pointe en matière de conception de capteurs et de systèmes d'acquisition de données.