Diagnostiquer les maladies inflammatoires avec des peptides synthétiques

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 des échantillons de selles, tandis que les taux sériques de calprotectine pourraient être utilisés pour surveiller l’état de l’inflammation dans la polyarthrite rhumatoïde. Les concentrations de calprotectine dans les échantillons de patients sont généralement déterminées à l’aide d’anticorps qui se lient et détectent la protéine, par exemple, dans des tests à flux latéral comme les kits de test COVID-19 à domicile désormais trop familiers.

Mais il y a un problème avec les dosages de calprotectine à base d’anticorps : les résultats peuvent varier selon le type d’anticorps et de dosage utilisé. Cela se produit parce que les anticorps peuvent se lier à différents sites de la protéine ou ne pas avoir une composition uniforme. Les anticorps peuvent également devenir inactivés au fil du temps en raison du dépliement ou de la précipitation.

Une solution possible consiste à utiliser des peptides au lieu d’anticorps pour détecter et mesurer des marqueurs de maladies comme la calprotectine. Les peptides sont des séquences de jusqu’à 50 acides aminés qui peuvent se lier à des protéines avec une affinité et une sélectivité élevées, mais contrairement aux anticorps, ils peuvent être produits chimiquement avec une pureté et une homogénéité élevées. De plus, les peptides sont stables dans le temps, sont moins chers à produire que les anticorps et présentent une variabilité inter-lots plus faible, et ils peuvent être attachés à un emplacement spécifique sur une surface, ce qui simplifie considérablement le développement de tests de diagnostic car il permet une analyse plus précise et contrôlée. méthode de détection des biomarqueurs.

Avec cette idée, Christian Gerhold, CTO de la société de diagnostic BÜHLMANN, a travaillé avec le groupe du professeur Christian Heinis à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) pour développer des ligands de la calprotectine humaine à base de peptides. À partir d’une bibliothèque de plus de 500 milliards de peptides différents, Cristina Diaz-Perlas, post-doctorante dans le groupe de Heinis, a isolé plusieurs liants de la calprotectine et a montré que les peptides sont adaptés à la quantification de la calprotectine dans des tests à flux latéral simplifiés. Le meilleur peptide avait une constante de dissociation de 26 nM, une mesure de la force avec laquelle il se lie à la calprotectine, ce qui en fait un bon candidat pour les tests de diagnostic.

Le peptide se lie non seulement à une grande région de surface de calprotectine, mais également à une forme spécifique de calprotectine qui est l’espèce pertinente dans les échantillons de patients. Sous la direction de Benjamin Ricken de BÜHLMANN, le peptide a finalement été testé dans des cassettes à flux latéral assemblées par des professionnels et a constaté qu’il était adapté à la détection et à la quantification précises de la calprotectine. Dans une étude de preuve de concept, cette configuration a été utilisée pour quantifier la concentration de calprotectine dans le sérum obtenu à partir d’échantillons de sang de patients.

Le peptide développé est le premier réactif synthétique d’affinité pouvant être généré contre le biomarqueur calprotectine. « Les équipes de l’EPFL et de BÜHLMANN effectuent actuellement davantage de tests avec le peptide spécifique de la calprotectine pour traduire le dosage en un produit capable d’amener le pouvoir diagnostique de ce biomarqueur de plus en plus important à un nouveau niveau pour aider les patients souffrant de maladies inflammatoires », déclare Christian Heinis.

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