Détection simple et rapide des maladies infectieuses : Marco Donolato et son équipe finalistes du Prix de l'inventeur européen 2021
- L'inventeur italien et son équipe sont nommés finalistes du Prix de l'Office européen des brevets (OEB) pour avoir mis au point un dispositif automatisé permettant de tester les maladies infectieuses
- Un capteur optique Blu-ray modifié, utilisé pour détecter la lumière diffusée par des nanoparticules magnétiques regroupées autour d'anticorps cibles, peut améliorer le diagnostic de la dengue, du Zika ou du SRAS-CoV-2 à partir d'une seule goutte de sang
- Le kit de tests est peu coûteux, rapide et précis. Il nécessite peu de formation pour le personnel médical - des facteurs déterminants pour les diagnostics et le traitement dans les pays en développement
Munich, le 4 mai 2021 - L'Office européen des brevets (OEB) annonce que l'ingénieur italien Marco Donolato et son équipe sont nommés finalistes du Prix de l'inventeur européen 2021 dans la catégorie « Recherche » pour leur dispositif novateur de tests qui détectent les maladies infectieuses en quelques minutes. Le personnel médical peut ainsi commencer immédiatement les traitements et sauver potentiellement des millions de vies dans les pays à faible revenu, aux prises avec des maladies comme la dengue.
Commercialisé par une PME basée à Copenhague que Donolato a cofondée en 2014, le dispositif exploite la technologie du test immunomagnétique (IMA) dans laquelle un faisceau laser traverse un échantillon de sang stocké dans une cartouche et mélangé à des nanoparticules magnétiques. En observant la dynamique de regroupement des nanoparticules à l'aide d'un lecteur optique, similaire à celui d'un lecteur Blu-ray standard, le dispositif identifie la présence d'une cible biologique, comme les antigènes ou les anticorps d'un virus par exemple. Grâce à la technologie IMA, l'entreprise a aussi mis au point récemment un test sérologique réalisé en 5 minutes pour détecter le COVID-19 et qui donne des résultats en 15 minutes comme s'il était réalisé en laboratoire médical.
« Marco Donolato et son équipe ont montré comment différents axes de recherche peuvent être combinés pour apporter des solutions à certains des plus grands défis de santé mondiaux » a déclaré le Président de l'OEB, António Campinos, lors de l'annonce de leur nomination au Prix de l'inventeur européen 2021. « Faire breveter leur technologie a été une première étape clé qui les a aidés à poursuivre le développement et la commercialisation de leur produit. Aujourd'hui, ils disposent d'une entreprise établie qui est d'autant mieux placée pour continuer à faire de la recherche, et dont le potentiel pourrait avoir un impact majeur sur la santé des personnes les plus vulnérables dans le monde ».
Les lauréats de l'édition 2021 du Prix de l'inventeur européen décerné chaque année par l'OEB seront annoncés le 17 juin prochain lors d'une cérémonie qui débutera à 19h00 CEST et repensée cette année en un événement virtuel d'envergure mondiale.
La fusion des recherches permet une nouvelle approche du diagnostic
La dengue est une maladie virale courante et potentiellement mortelle transmise par les moustiques. Le nombre de cas a été multiplié par 8 au cours de ces deux dernières décennies. Avec un diagnostic et un traitement rapide, le taux de mortalité peut être réduit d'environ 20 % à moins de 1 %. Cependant, le diagnostic rapide est difficile dans de nombreuses régions où la dengue est endémique, en raison de la faiblesse des infrastructures, du peu de formation des personnels de santé et à cause de symptômes qui peuvent être confondus avec d'autres maladies. L'ingénieur italien Marco Donolato veut changer cela.
Marco Donolato a commencé sa carrière dans la recherche sur le magnétisme. Plus spécifiquement il a étudié le moyen de manipuler les nanoparticules avec des champs magnétiques pour les lier à différentes cibles biologiques. En travaillant avec les professeurs Mikkel Fougt Hansen, physicien à l'Université Technique du Danemark (DTU) et Paolo Vavassori du centre de recherche CIC nanoGUNE en Espagne, ingénieur en électronique (tous les deux co-inventeurs), Marco Donolato a mis au point un dispositif qui utilise des nanoparticules magnétiques (MNP) et un lecteur optique, un lecteur Blu-ray standard, pour diagnostiquer rapidement les maladies infectieuses. Le dispositif résulte de la recherche interdisciplinaire en physique, optique et en microfluidique pour créer ce que Marco Donolato appelle la technologie « de test immunomagnetique (IMA) ». « L'invention est le résultat de la combinaison des connaissances que j'ai acquises sur la dynamique des nanoparticules au Danemark, avec celles sur l'optique que j'ai apprises et développées en Espagne », explique-t-il.
Le dispositif qu'ils ont mis au point est constitué de deux éléments : des cartouches « ViroTrack » à usage unique, qui contiennent les réactifs et les canaux microfluidiques nécessaires à l'automatisation des différentes étapes du test, et un petit lecteur optique appelé BluBox, qui traite les cartouches. Une fois qu'une goutte de sang du patient est chargée sur la cartouche et insérée dans la BluBox, le plasma est séparé des globules rouges par micro-centrifugation. La cartouche contient également des MNP recouvertes de l'anticorps spécifique à la cible, par exemple l'antigène NS1 de la dengue - une protéine sécrétée dans le sang lors d'une infection par le virus de la dengue. Lorsque le plasma se mélange aux MNP, toutes les cibles présentent dans l'échantillon se lient à elles. Cela crée un agrégat de particules, favorisé par l'application d'un champ magnétique linéaire, qui aligne les MNP en des chaînes. En présence de la cible, les MNP restent collées entre-elles lorsque le champ magnétique est désactivé. Un faisceau laser bleu est ensuite projeté à travers l'échantillon pendant qu'un champ magnétique oscillant est appliqué, ce qui entraîne la rotation des chaînes de MNP et une diffusion de lumière. Ce signal lumineux est détecté par le lecteur optique et, selon la présence ou non d'une cible et sa quantité, il sera différent.
Faire grandir une start-up avec une technologie industrialisable
La simplicité de la solution et son potentiel d'application dans les pays à faible revenu où des tests peu coûteux sont nécessaires ont inspiré Marco Donolato à commercialiser le dispositif avec une entreprise qu'il a cofondée en 2014, BluSense Diagnostics. L'entreprise est basée à Copenhague au Danemark, l'endroit d'où son financement initial est venu, et siège du technopôle des sciences de la vie, Medicon Valley. Pour soutenir son activité, une deuxième société, BluSense Biotech, a été créée à Taïwan en 2015, afin de développer le matériel et le logiciel du dispositif BluBox.
Marco
Donolato confirme que leur brevet a joué un rôle crucial pour lever des
capitaux et obtenir des financements publics pour éprouver leur technologie. « Sans
l'invention, nous n'aurions pas le terrain pour lancer l'entreprise, cependant
nous vivons de la confiance de nos investisseurs et de beaucoup d'autres personnes
qui croient en nous et en notre mission. Quand on vous demande de croire en une
idée, potentiellement brillante, de quelques jeunes chercheurs, un brevet est la
chose qui donne à l'entreprise une valeur tangible. Ce fut la pierre angulaire
pour nous, à la fois pour lever des capitaux et pour obtenir une subvention
publique pour développer la technologie ».
À ce jour, l'invention a été utilisée pour détecter l'antigène NS1 de la dengue, pour aider à un diagnostic précoce d'une infection de dengue, avec des cartouches qui ont reçu leur autorisation de mise sur le marché au Vietnam, en Thaïlande et en Malaisie.
BluSense Diagnostics a également développé un test sérologique du Zika, qui indique une infection en cours ou récente. Un autre test sérologique de recherche d'antigènes ou d'anticorps de la dengue est sur le point d'être commercialisé, ainsi que des tests pour le chikungunya, la fièvre jaune et la maladie de Chagas. La société a élargi son portefeuille en réponse à la pandémie de COVID-19 en créant une cartouche de test sérologique d'une précision de plus de 90 %, avant de se concentrer sur un nouveau produit capable de quantifier la réponse des anticorps d'un patient à une infection ou à une vaccination contre le SRAS-CoV-2 en seulement 6 minutes, dont le lancement est prévu ce mois-ci.
Peu coûteuse, rapide et précise, l'invention de Marco Donolato peut être adaptée à presque toutes les maladies infectieuses et pourrait transformer la manière dont certains des virus les plus répandus dans le monde sont détectés et traités.
Notes aux rédactions
A propos des inventeurs
Marco Donolato est directeur scientifique et cofondateur
de BluSense Diagnostics. Il a obtenu une licence et un master de l'Université
Polytechnique de Milan en physique appliquée, avant de faire sa thèse en micro-
et nanotechnologie à l'Université Polytechnique de Milan et l'Université
Technique du Danemark (DTU), grâce au programme Erasmus. Marco Donolato a
travaillé un an (2012) pour le centre de recherche CIC nanoGUNE en Espagne,
comme chercheur, avant de revenir à Copenhague pour son postdoctorat au
Nanotech de la DTU - un institut de recherche en micro- et nanotechnologie
(2012-2014). En 2013, il a été chercheur associé de l'Academia Sinica à Taiwan,
et en 2014 il a été chercheur invité par l'Institut de biosciences moléculaire
de Brisbane en Australie. Il a cofondé BluSense Diagnostics à Copenhague au
Danemark en 2014.
Marco Donolato est à l'origine de deux brevets européens, EP3014245 et EP3014244, accordés en 2016.
A propos du Prix de l'inventeur européen
Le Prix de l'inventeur européen est l'une des compétitions européennes les plus prestigieuses de sa
catégorie. Lancé par l'OEB en 2006, ce prix annuel récompense, individuellement
ou en équipe, les inventeurs dont les innovations ont apporté des réponses aux
grands défis de notre temps. Les finalistes et les lauréats sont sélectionnés
par un jury indépendant constitué
d'autorités internationales issues du monde universitaire, des affaires, de la
politique, des sciences et de la recherche. Il examine les innovations à l'aune
de leur contribution au progrès technologique, au développement social, à la
croissance économique et à la création d'emplois en Europe. Le Prix est décerné
dans cinq catégories (Industrie, Recherche, Petites et moyennes entreprises,
Pays non membres de l'OEB et Œuvre d'une vie). Par ailleurs, les internautes
choisissent le gagnant du Prix du public parmi les 15 finalistes en
votant en ligne sur popular-prize.epo.org
A propos de l'Office européen des brevets
Avec près de 6 400 agents, l'Office européen des brevets (OEB) est l'une des plus grandes institutions publiques européennes. Son siège
est à Munich et il dispose de bureaux à Berlin, Bruxelles, La Haye et Vienne.
L'OEB a été créé dans l'objectif de renforcer la coopération sur les brevets en
Europe. Grâce à sa procédure centralisée de délivrance de brevets, les
inventeurs peuvent obtenir une protection par brevet de haute qualité dans non
moins de 44 pays, couvrant un marché de quelque 700 millions de personnes.
L'OEB fait aussi autorité au niveau mondial en matière d'information brevets et
de recherche de brevets.
Contacts à l'Office européen des brevets
Luis Berenguer Giménez
Directeur principal
Communication, Porte-parole
Tel.: +49 89 2399 1203