Optimisation d'un système portable de spectroscopie Raman et développement de protocoles expérimentaux pour la détection de biomarqueurs viraux dans les biofluides

La spectroscopie Raman est une technique prometteuse pour identifier des biomarqueurs spécifiques de maladies dans les biofluides, sans nécessiter de préparation complexe des échantillons. Dans ce contexte, le LUMEDLAB a développé un système de spectroscopie portable, rapide et précis ainsi que des modèles d’apprentissage automatique, ayant permis de valider ce résultat en détectant des biomarqueurs du COVID-19 dans la salive. Tout en continuant à améliorer ce système, l’objectif est de déterminer des biomarqueurs caractéristiques de maladies virales (COVID-19, RSV, Influenza) dans des échantillons sanguins. Mon travail a consisté à améliorer le système de spectroscopie pour le rendre mieux adapté aux besoins de diagnostic clinique, les développements auxquels j’ai contribué incluent la miniaturisation de composants, une approche innovante pour le contenant de l’échantillon, fondée sur l’élaboration d’un puits formé par une cassette creuse recouverte d’une feuille d’aluminium, et une nouvelle étape de calibration pour assurer la qualité du signal Raman. Ces améliorations techniques ont permis de maintenir la robustesse et la fiabilité du système tout en garantissant une haute résolution spectrale, essentielle pour l’identification de biomarqueurs moléculaires subtils. Afin de tester ce dispositif et valider le protocole expérimental, une étude a été menée sur un ensemble de 284 échantillons issus de 168 participants de la biobanque « Multi-virus », collectée au Centre Hospitalier Universitaire de Sainte-Justine (CHUSJ) auprès d’enfants présentant des infections virales, à savoir le COVID-19, RSV et Influenza. Cette étude de nature exploratoire a intégré l’ensemble des échantillons disponibles, simulant ainsi une situation réelle de dépistage avec une importante variété d'échantillons. Des différences spectrales ont été observées entre les échantillons positifs aux différents virus et les échantillons de contrôle, aussi bien qualitativement, par comparaison des spectres normalisés, que quantitativement par des analyses statistiques univariées. De plus, le facteur de l’âge, pour une population pédiatrique a été identifié comme responsable de différences spectrales notables entre les enfants de moins de 6 mois et ceux âgés de plus de 6 mois. Finalement, cette étude confirme la possibilité de détection de maladies virales dans le sang par spectroscopie Raman et valide l'objectif initial.