Tests Covid-19 : des chercheurs de l’UNamur tentent de les rendre plus confortables

Un peu plus de trois mois après que l’idée ait été émise, l’équipe du Laboratoire d’Analyses par Réaction Nucléaires (LARN) de l’Université de Namur, aidée par les chercheurs de l’Institut NARILIS, est en train de valider un nouveau modèle d’écouvillon. Celui-ci serait moins douloureux que les écouvillons conventionnels utilisés pour les tests Covid-19. Fabriqué à l’aide d’une imprimante 3D, son fichier modèle est reproductible à l’infini.

Au tout début de la crise sanitaire liée au Covid-19, le Professeur Stéphane Lucas (Directeur du LARN, membre des instituts NISM et NARILIS) et le Professeur Benoît Muylkens (membre de NARILIS) se sont rencontrés pour aborder ensemble les contraintes liées aux tests Covid-19. Celle liée au nombre de tests a donné naissance au maintenant célèbre laboratoire SANA.  La contrainte liée à la possible pénurie d’écouvillons a quant à elle interpellé les physiciens. Le Professeur Stéphane Lucas, responsable du projet, a alors suggéré l’utilisation de l’imprimante 3D que possède le laboratoire LARN. Il a mobilisé ses équipes afin de mettre le projet en place. 

Fort de son expérience en sciences de la vie et des matériaux, le LARN a été chargé du design des écouvillons.  Richard Coos, ingénieur industriel en électromécanique, a porté une attention particulière à deux éléments : tenter de récolter le plus de matériel biologique possible et rendre le prélèvement moins douloureux.  La tête du dispositif a donc été modifiée en conséquence et des écouvillons-test de deux types ont été imprimés. Avec le soutien de leurs collègues de l’Institut NARILIS et les médecins du CHU UCL Namur, ils ont mis en place un protocole de testing des écouvillons en accord avec le comité d’éthique de l’hôpital.  Le 13 août dernier, une cinquantaine de volontaires sains ont ainsi été testés à l’UNamur, avec le support d’un médecin ORL. 

Lors de ces tests, les deux designs élaborés par l’UNamur ont été comparés aux écouvillons conventionnels afin de déterminer d’une part la quantité de matière prélevée pour permettre la recherche ultérieure de potentiels pathogènes, et d’autre part le confort associé au prélèvement.  Margot Cardinal, technicienne en biologie médicale au laboratoire LARN, a été chargée de l’analyse des échantillons récoltés.  Elle a été formée par les chercheurs du laboratoire SANA à effectuer les tests RT-qPCR et les analyses pour le Covid-19.  Au total, 576 analyses ont donc pu être effectuées en quelques jours.

De nouveaux écouvillons tout aussi performants

La note moyenne de confort attribuée aux prélèvements avec les écouvillons conventionnels est de 3/10, ce qui correspond à « une sensation très inconfortable voire douloureuse ».  Les écouvillons de l’UNamur ont quant à eux récolté des notes moyennes de 6 à 7/10, correspondant à « une légère gène ressentie ». Aucune différence n’a été constatée en ce qui concerne la quantité de matière récoltée. 

Sous la menace d’une deuxième vague et d’une nouvelle pénurie potentielle, l’imprimante 3D du laboratoire est capable de produire entre 50 et 100 écouvillons par jour.  De plus, le gros avantage de cette technique est qu’elle est « portable ».  Le design est disponible dans un fichier informatique hébergé sur une clé USB.  N’importe quelle organisation qui possède une imprimante 3D du même type est donc potentiellement capable d’imprimer ces écouvillons.  On pense notamment à l’avantage que cela peut constituer pour les pays du Sud, qui subissent encore plus que nous les pénuries de matériel. 

Cette imprimante 3D fonctionne au moyen d’une poudre polymère et d’un laser qui permet d’imprimer des structures comportant des morphologies de surface déclinables à souhait.  Le laser dessine le modèle dans un espace rempli de poudre et celle-ci se solidifie au contact du laser. (vidéo) L’une des imprimantes du LARN a pu être acquise grâce à la générosité du public dans le cadre de la collecte de fonds de l'UNamur, en soutien à la recherche contre le Covid-19 en Belgique et au Sud.

 « Cette expérience est un bel exemple de collaboration entre les experts en sciences de la vie et en science des matériaux de l’Institut NARILIS, qui a impliqué les chercheurs de différents laboratoires (biologie, physique, médecine) ainsi que des médecins du CHU UCL Namur, partenaires de l’Institut.   En pleine crise sanitaire, l’UNamur a montré sa capacité à rassembler les compétences des différents protagonistes autour d’une question urgente. Le succès des tests effectués, en un temps très court, est déjà une belle récompense, même si des améliorations sont encore possibles. » nous confie le Dr. Sébastien Penninckx, Manager du projet.  

De nombreuses possibilités sont maintenant envisageable, raison pour laquelle l’équipe pluridisciplinaire se réunira prochainement afin de déterminer les suites à donner au projet : diverses voies de certification par l’Agence Fédérale du Médicament et des Produits de Santé, ainsi que de valorisation sont à l’étude.

Ce projet a bénéficié d’un Crédit Urgent de Recherche de la part du FNRS (Projet Swab Improvement n°40002771)

Contact : Stéphane Lucas - stephane.lucas@unamur.be