Les chercheurs ont développé une variation automatisée du exam de plaque virale, la méthode de référence pour détecter et quantifier les virus. La nouvelle méthode utilise l’imagerie holographique accélérée et l’apprentissage profond pour réduire considérablement le temps de détection et éliminer les colorations et le comptage manuel. Cette avancée pourrait contribuer à rationaliser le développement de nouveaux vaccins et médicaments antiviraux.
Yuzhu Li du Ozcan Lab de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) présentera cette recherche à Frontiers in Optics + Laser Science (FiO LS), qui se tiendra du 9 au 12 octobre 2023 au Bigger Tacoma Conference Center à Tacoma (région du Grand Seattle), Washington.
« En réduisant le temps de détection par rapport aux assessments traditionnels sur plaques virales, cette technique pourrait aider à accélérer la recherche sur le développement de vaccins et de médicaments en réduisant considérablement le temps de détection nécessaire et en éliminant complètement la coloration chimique et le comptage manuel, explique Li. » En cas d’épidémie virale, des vaccins ou des traitements antiviraux pourraient être développés, testés et mis à la disposition du public à un rythme considérablement accéléré, ce qui entraînerait un temps de réponse in addition rapide aux urgences sanitaires induites par le virus.
Bien que le test de plaque virale soit un moyen rentable d’évaluer le pouvoir infectieux du virus et de quantifier la quantité de virus dans un échantillon, sa réalisation prend du temps. Les échantillons sont d’abord dilués puis ajoutés aux cellules cultivées. Si le virus tue les cellules infectées, une région exempte de cellules – une plaque – se développe. Les specialists comptent ensuite manuellement les unités formant plaque (PFU) colorées, un processus susceptible d’entraîner des irrégularités de coloration et des erreurs de comptage humaines.
Un algorithme d’apprentissage profond est ensuite utilisé pour détecter, classer et localiser les PFU en fonction des changements observés.
Pour montrer l’efficacité de leur système, les chercheurs ont infecté des cellules en tradition avec le virus de la stomatite vésiculaire. Après seulement 20 heures d’incubation, le système automatisé a détecté in addition de 90% des PFU viraux sans aucun fake positif. C’était beaucoup moreover rapide que le check traditionnel sur plaque, qui nécessite 48 heures d’incubation pour ce virus. Ils ont également appliqué l’approche automatisée au virus de l’herpès simplex de style 1 et au virus de l’encéphalomyocardite. Ils ont démontré des temps d’incubation encore plus courts pour ces virus, économisant respectivement approximativement 48 et 20 heures en moyenne.
Les chercheurs rapportent qu’aucun faux positif n’a été détecté à tous les moments. De in addition, comme le système peut identifier les PFU individuelles au début de leur croissance, avant la development de groupes de PFU, il peut être utilisé pour analyser des échantillons viraux contenant des concentrations de virus approximativement 10 fois additionally élevées que les approches traditionnelles.
« En ce qui concerne les prochaines étapes, les chercheurs de l’UCLA améliorent la conception de leur système pour augmenter encore sa sensibilité et sa spécificité pour divers forms de virus, ouvrant ainsi la voie à une big adoption en laboratoire et en milieu industriel, a déclaré Li. « Ils explorent également d’autres applications potentielles. de cette technique dans la recherche en virologie pour un dépistage à haut débit et rentable des médicaments antiviraux.
