Un nouveau peptide synthétique détecte un marqueur inflammatoire clé

Test à flux latéral permettant de détecter la calprotectine dans un échantillon sanguin. Crédit: Benjamin Ricken (BÜHLMANN AG)/Cristina Diaz-Perlas (EPFL)

Les troubles inflammatoires courants tels que la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn peuvent être diagnostiqués ou surveillés en mesurant la protéine calprotectine dans les échantillons de selles, tandis que les taux sériques de calprotectine pourraient permettre de surveiller l’état inflammatoire dans l’arthrite rhumatoïde. Les concentrations de calprotectine dans les échantillons de patientes et patients sont généralement déterminées à l’aide d’anticorps qui se lient à la protéine et la détectent, par exemple dans les tests de dosage à flux latéral comme les kits d’autotests COVID-19 désormais bien connus.

Mais les tests de dosage de la calprotectine à base d’anticorps présentent un problème: les résultats peuvent varier selon le type d’anticorps et de dosage utilisé. Cette variation s’explique par le fait que les anticorps peuvent se lier en différents endroits de la protéine ou pourraient ne pas avoir de composition uniforme. Les anticorps peuvent également devenir inactifs au fil du temps en raison d’un dépliage ou d’une précipitation.

Une solution consiste à utiliser des peptides à la place d’anticorps pour détecter et mesurer des marqueurs de maladies comme la calprotectine. Les peptides sont des séquences comportant jusqu’à 50 acides aminés qui peuvent se lier aux protéines avec une affinité et une sélectivité élevées, mais, contrairement aux anticorps, ils peuvent être produits chimiquement avec une pureté et une homogénéité élevées. Par ailleurs, les peptides sont stables dans le temps et plus économiques à produire que les anticorps, et présentent une moindre variabilité entre les lots. Ils peuvent se fixer à un endroit spécifique d’une surface, ce qui simplifie considérablement le développement de tests diagnostiques car il est possible de détecter les biomarqueurs de manière plus précise et contrôlée.

Dans cette optique, Christian Gerhold, directeur technique de l’entreprise de diagnostics BÜHLMANN, a travaillé avec l’équipe du professeur Christian Heinis de l’EPFL pour développer, sur la base de peptides, des ligands de la calprotectine humaine. À partir d’une bibliothèque de plus de 500 milliards de peptides différents, Cristina Diaz-Perlas, postdoctorante dans l’équipe de Christian Heinis, a isolé plusieurs liants de la calprotectine. Elle a montré que les peptides sont adaptés à la quantification de la calprotectine dans les tests de dosage à flux latéral simplifiés. Le meilleur peptide avait une constante de dissociation de 26 nM – une mesure de l’intensité de la liaison avec la calprotectine, ce qui en fait un bon candidat pour les tests diagnostiques.

Le peptide ne se lie pas seulement à une grande surface de la calprotectine mais aussi à une forme spécifique de la calprotectine qui est l’espèce pertinente dans les échantillons de patientes et patients. Sous l’égide de Benjamin Ricken de chez BÜHLMANN, le peptide a enfin été testé dans des cassettes à flux latéral assemblées de manière professionnelle et s’est avéré être adapté à une détection et une quantification précises de la calprotectine. Dans une étude de validation, cette configuration a été utilisée pour quantifier la concentration de calprotectine dans le sérum d’échantillons sanguins de patientes et patients.

Le peptide développé est en fait le premier réactif d’affinité synthétique qui a pu être généré contre le biomarqueur calprotectine.

«Les équipes de l’EPFL et de BÜHLMANN réalisent actuellement d’autres tests avec le peptide spécifique de la calprotectine pour transformer le dosage en un produit qui peut optimiser la capacité de diagnostic de ce biomarqueur de plus en plus important afin d’aider les patientes et patients souffrant de maladies inflammatoires», déclare Christian Heinis.

Christian Gerhold ajoute: «Cette collaboration a largement bénéficié du savoir-faire de BÜHLMANN pour produire et traiter le biomarqueur, ainsi que de l’expertise de l’équipe de l’EPFL pour générer et cribler de grandes bibliothèques combinatoires de peptides par exposition sur phage.»

Autres contributeurs

• Plateforme technologique de la production et structure des protéines de l’EPFL
• Université de Münster
• Source de Lumière Suisse