Mieux se soigner - avec des tests sanguins rapides et sensibles à faire chez soi
Ils doivent être rapides, portables et faciles à utiliser : Des tests sanguins à emporter chez soi. Il existe déjà un prototype, mais Alexander Tanno, membre de l'ETH Pioneer, veut maintenant commercialiser son principe en collaboration avec le doctorant Yves Blickenstorfer.
Le prototype qu'Alexander Tanno tient entre le pouce et l'index n'a rien de particulièrement impressionnant - un petit cube en plastique transparent de deux centimètres sur deux, qui renferme un échantillon sur une bande de papier, et sur lequel sont fixées trois électrodes. Mais cet appareil insignifiant peut faire quelque chose d'unique : il transforme un test sanguin qualitatif en un test quantitatif. Un test devient ainsi beaucoup plus sensible. L'invention de Tanno rend possible des tests sanguins sensibles que les patients peuvent emporter partout.
"Aujourd'hui déjà, plus de deux tiers des diagnostics médicaux nécessitent des analyses de sang", explique le jeune homme de 35 ans. Pour cela, il fallait jusqu'à présent des appareils plus grands, qui se trouvaient dans les h?pitaux et les cabinets médicaux. Ces analyses de sang permettent par exemple de déterminer si des douleurs dans la poitrine sont liées à un infarctus du myocarde. On sait en effet qu'en cas d'infarctus du myocarde, une protéine est présente en grande quantité dans le sang. En mesurant sa concentration dans le sang, il est possible de diagnostiquer ou d'exclure un infarctus du myocarde. De la même manière, de nombreuses autres maladies peuvent être identifiées à partir de la quantité d'une certaine molécule dans le sang.
Un pas de plus
L'objectif de Tanno est maintenant de développer des tests sanguins qui peuvent en principe faire la même chose, mais qui sont en même temps petits, portables et faciles à utiliser, de sorte que les patients puissent les emporter et les utiliser partout. La base de ce projet est ce qu'on appelle un test à flux latéral qui, comme un test de grossesse, indique un résultat au moyen de lignes qui apparaissent. Ces tests sont bon marché et rapides, mais ils ne mesurent que qualitativement : le résultat est soit positif, soit négatif, et il n'est pas possible de distinguer des nuances. Les tests fonctionnent en capturant la molécule recherchée dans le sang sur la bandelette de test par certains anticorps.
Ce regroupement se lie ensuite à des nanoparticules d'or. Seules ces particules d'or rendent la molécule visible à l'?il nu sur la bandelette - mais uniquement si une quantité suffisante de particules d'or est liée. Si la concentration du composant sanguin analysé est trop faible et que la quantité de particules d'or liées est donc trop petite pour être visible à l'?il nu, le test est inutile.
C'est précisément ce problème que Tanno a résolu. Et ce, en trouvant un moyen de dissoudre les particules d'or liées à l'aide d'une réaction chimique. Les particules dissoutes peuvent alors être mesurées plus précisément dans une étape ultérieure. On laisse alors se dérouler une réaction chimique avec les particules d'or, au cours de laquelle des électrons circulent, ce qui génère un courant. L'intensité et la tension de ce courant dépendent à leur tour de la concentration de la molécule recherchée dans l'échantillon. De cette manière, même de petites quantités d'un composant sanguin peuvent être mesurées avec précision. Toute la technologie nécessaire se trouve dans le prototype, le petit cube transparent. Mais le fonctionnement exact du processus et les substances nécessaires restent un secret pour Tanno - du moins tant que la procédure de brevet est en cours.
Alexander Tanno, ingénieur biomédical, a élaboré les bases de ce développement dans le cadre de sa thèse de doctorat à l'ETH Zurich, ce qui lui a permis d'obtenir une Pioneer Fellowship. Cet instrument de promotion aide les jeunes scientifiques à passer du laboratoire à la création d'une start-up et au développement d'un produit commercialisable. Le fellowship comprend un financement pour 12 à 18 mois ainsi que le soutien de business-coaches.
Traiter les patients mieux et de manière plus personnalisée
Dans sa présentation commerciale, Tanno montre un exemple d'application de tels tests : l'un des tests sanguins les plus courants aujourd'hui mesure la quantité d'un certain facteur d'inflammation dans le sang. Cela est utile pour surveiller l'évolution de patients souffrant d'infections ou de maladies inflammatoires chroniques telles que la maladie de Crohn ou l'arthrite, et pour déterminer si un traitement est efficace.
Cependant, les tests sanguins sont aujourd'hui chers et compliqués, car ils nécessitent de se rendre chez le médecin ou à l'h?pital. Ainsi, les mesures ne sont effectuées qu'une fois par an ou tout au plus tous les quelques mois - avec le risque que des fluctuations à court terme, comme celles provoquées par un rhume ou un changement d'alimentation, faussent l'image. "Avec un test rapide portable, les patients pourraient en revanche effectuer eux-mêmes une mesure chaque semaine", explique Tanno. L'évolution de la maladie serait ainsi plus fiable et il serait possible de déterminer plus rapidement l'efficacité d'un médicament donné.
De tels tests seraient également utiles, par exemple, pour vérifier les dosages individuels de médicaments. En effet, les médicaments ne restent pas dans le corps aussi longtemps chez les enfants, les femmes et les hommes. Des mesures régulières permettraient de contr?ler et d'adapter la fréquence et le dosage de la prise de médicaments - de sorte que la quantité dans le sang ne soit jamais trop élevée, mais toujours suffisamment pour être efficace. De plus, de tels appareils pourraient faciliter la prévention des maladies, car les dépistages de grands groupes de population seraient moins co?teux.
? propos de détours vers le succès
Tanno est arrivé à son idée et au Pioneer Fellowship par des chemins détournés. ? l'origine, cet homme de 35 ans a en effet étudié le génie mécanique à l'ETH. C'est par hasard qu'il a découvert la filière de master en ingénierie biomédicale pendant les vacances semestrielles. C'est au cours de sa thèse de doctorat qu'il s'est intéressé pour la première fois aux tests biologiques. C'est justement cette interface entre la technologie et la médecine que l'ingénieur biomédical trouve extrêmement passionnante : "L'idée d'aider les patients avec ma technologie me motive". Toutefois, Tanno n'a pas eu de chance avec son premier projet de doctorat : après trois ans sans résultat digne d'être présenté, il a d? tout recommencer - et s'est alors concentré sur l'idée avec laquelle il a maintenant du succès. Après sa thèse de doctorat, Tanno a d'abord acquis de l'expérience dans l'industrie. Pendant un an, il a travaillé dans une entreprise dans le domaine de la régulation, avant de revenir à l'ETH pour le Pioneer Fellowship.
Tanno partage le travail sur les tests sanguins avec le bio-ingénieur Yves Blickenstorfer, qui terminera également bient?t sa thèse de doctorat à l'ETH. On ne sait pas encore quel type de test sanguin les deux partenaires vont d'abord promouvoir et mettre sur le marché. On ne sait pas non plus si le produit final sera un appareil de mesure autonome ou s'il fonctionnera en combinaison avec le smartphone. "Ce sont précisément ces questions que nous abordons maintenant", explique Tanno. Les deux scientifiques veulent collaborer avec des entreprises qui proposent déjà des tests sanguins et profiter de leur expérience.
Car pour l'instant, Tanno doit tenir compte de nombreux éléments qui influenceront la production ultérieure : quelle doit être la sensibilité des méthodes de mesure, quels seront les co?ts de production, quelles seront les exigences réglementaires auxquelles un produit devra satisfaire, comment la qualité sera-t-elle assurée. Pendant ce temps, la recherche d'investisseurs ne doit pas être négligée. "Je devrais faire 100 choses en même temps", avoue Tanno. "Je dois donc me demander chaque jour ce que je fais et où j'utilise au mieux mon temps." Alexander Tanno trouve un équilibre dans le sport. Au moins trois fois par semaine, il se rend à la salle de sport ou fait du jogging. "Cela me donne souvent de nouvelles idées - justement quand je ne suis pas en train d'étudier un problème".