C'est une histoire de percée médicale qui commence par une longue file.
Brian Grimberg travaillait dans une clinique en Papouasie-Nouvelle-Guinée, observant avec frustration la file d'attente de personnes dans l'espoir de subir un test de dépistage du paludisme. Il a fallu presque une heure pour analyser le sang de chaque personne. Clairement, ils ne toucheraient pas tout le monde.
Il devait y avoir un meilleur moyen, pensa-t-il.
Cela a conduit à des entretiens avec Robert Brown, qui, comme Grimberg, est chercheur à la Case Western Reserve University de Cleveland. Brown y est professeur de physique, tandis que Grimberg est professeur adjoint de santé internationale à la faculté de médecine de Case Western, mais ils ont fini par collaborer à un projet de recherche qui a abouti à un appareil qui pourrait révolutionner la manière dont le paludisme est détecté et traité dans le monde.
«Nous avons essayé beaucoup d’idées, dit Grimberg, mais la dernière est à la fois la moins chère et la plus efficace.»
Quelques aimants et un laser
Ce qu’ils et leur équipe ont inventé, y compris le chercheur principal Robert Deissler et le concepteur en mécanique Richard Bihary, est appelé détecteur magnéto-optique (MOD). Il combine des aimants et une lumière laser pour déterminer en moins d’une minute si une goutte de sang contient des parasites du paludisme.
Grimberg savait que le sang infecté est plus magnétique que le sang sain. Comme les parasites consomment des globules rouges, ils laissent derrière eux un sous-produit appelé hémozoïne contenant des particules de fer. Cela pourrait-il, a-t-il demandé, être la clé pour aider les scientifiques à identifier rapidement et plus précisément le sang avec le paludisme?
Il a donc commencé à travailler avec Brown, dont le département effectue des recherches sur les champs magnétiques depuis de nombreuses années. C'était en 2009 et, comme beaucoup de recherches scientifiques, ils ont testé plusieurs approches qui n'ont pas abouti. Ensuite, ils ont découvert le composant manquant: la lumière laser.
En raison du fer contenu dans les déchets des parasites, les chercheurs pourraient utiliser des aimants pour manipuler les cristaux minuscules et les faire pivoter. Et quand ils étaient alignés d'une certaine manière, le sang absorbait la lumière d'un laser, alors que le faisceau passait facilement à travers un échantillon d'une personne en bonne santé.
L’équipe a continué de perfectionner son invention et dispose désormais d’un instrument qui permet non seulement de détecter le paludisme plus rapidement que les méthodes existantes, mais qui est également portable et très économique - deux qualités essentielles lorsque vous travaillez dans des villages éloignés. Chaque test ne coûte qu'environ un dollar, soit environ 50% de moins que ceux qui utilisent un microscope. Le MOD lui-même, pas beaucoup plus gros qu'une boîte à chaussures, coûte environ 500 $ à fabriquer.
«Il y a longtemps, nous avons conclu que la création d'un appareil capable de tout détecter, mais coûtant 100 000 dollars, était en fait inutile, a-t-il déclaré. «Si vous ne pouvez pas le déplacer et sortir et aider les gens, personne ne l'achètera. Nous voulions que ce soit génial, mais cela devait aussi être réaliste. ”
Toujours un tueur
Bien que le paludisme ne soit plus une menace majeure pour la santé publique dans la plupart des pays développés, il reste une maladie dévastatrice dans pas moins de 100 pays, avec la moitié de la population mondiale en danger. Selon l'Organisation mondiale de la santé, il est responsable de plus de 400 000 décès par an, dont de nombreux jeunes enfants.
Grimberg pense que la persistance de la maladie est due en grande partie à l’éradication des moustiques qui la propagent, et non aux humains infectés. Les parasites ne sont pas nés avec le parasite. Ils le transmettent simplement à partir de porteurs humains, dont beaucoup ne savent même pas qu'ils sont malades, à d'autres personnes.
Il souligne qu'il a toujours été beaucoup plus facile de lutter contre les moustiques en pulvérisant des pesticides sur les champs et les marécages ou à l'intérieur des maisons, plutôt que d'identifier et de traiter tous les porteurs humains. Mais les insectes se sont en grande partie adaptés et ont maintenant tendance à rester en dehors des maisons pulvérisées, dit-il. Pour Grimberg, une approche plus efficace consisterait à tester des communautés entières.
«Grâce au dispositif que nous avons mis au point, nous pouvons, pour la première fois, nous rendre dans des villages et procéder à un dépistage chez tout le monde et pouvoir dire aux gens:« Vous avez un peu de paludisme et nous voulons vous faire soigner », explique Grimberg. Nous éliminerions ce réservoir de la maladie afin que vous puissiez avoir autant de moustiques que vous le souhaitez sans que ceux-ci puissent transmettre le paludisme. »
Le MOD est déjà testé sur le terrain au Kenya et au Pérou et, à partir du mois prochain, il sera utilisé pour sélectionner trois villages entiers au Kenya. Tous les porteurs du paludisme seront identifiés et traités et les résultats seront ensuite comparés à ceux de villages similaires où le dispositif n'est pas utilisé.
Il est difficile de dire quand le dispositif pourrait être largement utilisé pour lutter contre le paludisme. Le printemps dernier, un grand pas a été franchi lorsque Hemex Health, une société de l’Oregon centrée sur les problèmes de santé mondiaux, a acheté la licence de cette technologie. Mais il reste encore beaucoup de tests à faire et Grimberg sait qu'il devra faire beaucoup de démonstrations dans des cliniques de terrain pour convaincre les responsables de la santé de son efficacité.
«Il y a toujours de la résistance à une nouvelle approche», reconnaît-il. «Mais la vitesse de notre appareil est vraiment la clé. Si vous voulez éliminer le paludisme, vous devez être en mesure de retrouver cette dernière personne infectée. Et c'est difficile à faire maintenant. "
Leur travail sur le MOD, cependant, a déjà gagné la reconnaissance du public. Cet automne, ils ont reçu un brevet pour l’humanité décerné par le Bureau américain des brevets et des marques (US Patent and Trademark Office). En novembre, ils ont été honorés lors d’une cérémonie à la Maison Blanche. L'équipe a déposé une demande de brevet pour l'appareil.
Mais les deux chercheurs principaux sont tout aussi satisfaits du succès de leur longue collaboration. Grimberg souligne que les connaissances de Brown et sa connaissance des champs magnétiques leur ont permis d'explorer un certain nombre d'idées différentes avant de disposer d'une idée suffisamment concrète pour pouvoir solliciter une subvention. Et Brown dit que le projet MOD a conduit à la recherche de nouvelles applications de cristaux magnétiques dans d'autres maladies.
«C’est une histoire merveilleuse sur la recherche fondamentale dans une université et sa capacité à l’appliquer à beaucoup de choses», dit-il. «Ce qui est génial, c’est que nous restons assis ici à travailler sur des tâches de base et que, de temps en temps, elles peuvent être appliquées à la résolution de gros problèmes de la société. C'est une chose merveilleuse pour nous. "
