Les smartphones peuvent prendre votre pouls, surveiller votre santé mentale, suivre votre régime alimentaire, analyser votre cycle de sommeil et vous aider à contrôler votre diabète. Maintenant, une nouvelle technologie de smartphone peut repérer des parasites dans votre sang, en une fraction du temps nécessaire à un technicien de laboratoire.
Développé par une équipe de l'Université de Californie à Berkeley, CellScope est un microscope pour smartphone qui utilise la vidéo pour détecter les mouvements de parasites. On teste actuellement son utilisation pour diagnostiquer deux maladies tropicales négligées endémiques dans certaines régions du monde en développement, l’onchocercose et la filariose lymphatique. Adopté à grande échelle, il pourrait considérablement améliorer le traitement dans des endroits où les personnes n'ont souvent pas accès aux services médicaux de base.
«L’idée d’utiliser des téléphones portables pour la microscopie est un sujet sur lequel nous travaillons depuis un certain nombre d’années. Cela remonte à l’époque où les caméras apparaissaient au téléphone», déclare Daniel Fletcher, professeur de bio-ingénierie à Berkeley, qui dirige le laboratoire créé CellScope. «Nous étions convaincus dès le départ que ces dispositifs pourraient être développés dans différentes applications.»
Pour comprendre ce qui rend CellScope unique, vous devez comprendre le fonctionnement de l'onchocercose et de la filariose lymphatique.
Une morsure de mouche noire femelle peut transmettre l’onchocercose, ou cécité des rivières, alors que les moustiques propagent la filariose lymphatique, ou éléphantiasis. Dans les deux maladies, les insectes déposent des larves qui s'installent ensuite dans le corps humain et se transforment en vers. Les symptômes de l’onchocercose comprennent des nodules cutanés, des démangeaisons terribles (parfois des personnes si brûlantes vont se brûler la peau pour l’arrêter) et, dans certains cas, une perte de vision. C'est la deuxième cause de cécité infectieuse dans le monde. La filariose lymphatique provoque un épaississement de la peau et un gonflement des membres, ce qui peut être grave.
Heureusement, un médicament antiparasitaire appelé ivermectine peut être utilisé pour traiter l’onchocercose et la filariose lymphatique. Mais voici le problème: de nombreuses personnes atteintes de ces deux maladies sont également infectées par le Loa Loa, un autre parasite. Donnez de l'ivermectine à une personne atteinte d'une infection à Loa loa . Le patient peut subir des effets secondaires graves et même mourir. Tester Loa Loa prend cependant beaucoup de temps et nécessite du matériel et de l'expertise scientifiques.
Le «standard de référence » du diagnostic de Loa Loa a toujours été le frottis sanguin, dit Fletcher. C'est à cet endroit qu'un échantillon de sang est placé sur une lame de verre, traité avec une tache et observé au microscope. Selon la distance qui sépare le patient d'un laboratoire, l'obtention des résultats peut prendre plusieurs jours.
«Afin de diagnostiquer rapidement un grand nombre de personnes, nous avions besoin de quelque chose de beaucoup plus rapide», déclare Fletcher.
Le dispositif comprend un boîtier imprimé en 3D contenant une optique simple, des circuits et des contrôleurs pour aider à traiter l'échantillon de sang. CellScope peut quantifier les niveaux du ver parasitaire Loa loa directement à partir du sang total en moins de 3 minutes. (Mike D'Ambrosio et Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley) Finalement, l’équipe a eu l’idée d’utiliser le mouvement des vers pour les détecter automatiquement. CellScope fonctionne comme suit: un téléphone portable repose sur une base imprimée en 3D avec une fente pour un échantillon de sang. La base comprend des lumières LED, des microcontrôleurs et un port USB. Lorsque l'échantillon de sang est inséré, le téléphone communique avec la base pour prendre une série de vidéos. Ensuite, un algorithme recherche le mouvement des vers Loa loa dans la vidéo. Les résultats sont disponibles presque instantanément. S'il n'y a pas d'infection à Loa loa, le patient peut commencer immédiatement l'ivermectine.
Contrairement au diagnostic traditionnel Loa Loa, qui nécessite un laboratoire et un technicien qualifié, CellScope peut être utilisé par n'importe qui, n'importe où. Ceci est particulièrement important dans des régions comme le Cameroun rural, où une équipe de chercheurs collaborant avec Berkeley teste régulièrement CellScope et où l'accès aux soins médicaux conventionnels peut être limité. Son automatisation réduit également les erreurs humaines, un problème courant dans les diagnostics de laboratoire.
Fletcher espère que CellScope sera utile pour diagnostiquer d'autres parasites, tels que les helminthes transmis par le sol (une catégorie qui comprend les vers ronds, les ankylostomes et le trichocéphale) et les trypanosomes, qui causent la maladie du sommeil et la maladie de Chagas. CellScope pourrait également être un outil utile pour diagnostiquer des maladies non parasitaires, telles que la tuberculose, dans des endroits où les microscopes traditionnels sont rares.
La prochaine étape pour CellScope est une étude plus vaste portant sur quelque 40 000 sujets au Cameroun. En outre, deux anciens étudiants de Fletcher ont fondé une start-up appelée CellScope, chargée de commercialiser des produits basés sur la technologie CellScope.
«Nous espérons que cette combinaison d'automatisation matérielle et logicielle reposant sur ces puissants téléphones mobiles apportera une solution à ces maladies», a-t-il déclaré.
