Écueils des biopuces et solutions apportées
Biopuces : applications et devenir

Le principe de détection sur les puces à ADN repose sur l'émission de fluorescence de la cible marquée qui vient s'hybrider ou interagir avec la sonde fixée sur le support. Cependant, une grande part de la lumière fluorescente est piégée par le support. Ainsi, les cibles en très faible quantité (exemple : gènes très faiblement exprimés) peuvent rester invisibles. Pour pallier cet inconvénient, les chercheurs du CEA, en partenariat avec les sociétés Thalès Angénieux et Apibio, ont mis au point Ibis, une lame de verre spécialement conçue pour renvoyer plus de lumière vers le détecteur. D'autres sociétés telle que ArrayIt commercialisent des lames miroir permettant un gain du rapport signal sur bruit (signal-to-noise ratio SNR) de 2 à 10 fois.

Cependant, l'absorption de la fluorescence n'est pas le seul écueil lors de la lecture des biopuces. Et pour cause, celle-ci se fait après le lavage et le séchage, une fois que tous les appariements ou interactions possibles ont eu lieu. Mais deux brins d'ADN très proches, qui ne diffèrent par exemple que d'une seule base, peuvent quand même dans certaines conditions se lier. La réaction s'avère certes plus longue, mais existe bel et bien. Avec une puce à ADN standard, impossible de savoir combien de temps ont mis les brins d'ADN à s'apparier. De même, pour les puces à protéines ou à sucre, l'interaction avec la cible sera visualisée, mais la vitesse d'association de la cible avec les sondes sera impossible à analyser par la technique des biopuces. Pour pallier ce problème, l'imagerie par résonance plasmonique de surface (SPR) offre une représentation dynamique de la réaction entre l'échantillon à étudier et la puce. Cette dernière n'est plus une plaque de silicium ou de verre, mais un prisme, dont l'une des faces est recouverte d'une très fine couche d'or. C'est sur cette surface, à l'extérieur du prisme, que sont fixées les sondes. Les éléments biologiques situés sur la couche d'or peuvent modifier ses propriétés de réflexion de la lumière et influent directement sur la réflectivité de l'autre côté. Ainsi, on peut suivre en temps réel les appariements entre l'ADN de l'échantillon et les sondes de la puce et savoir si un gène s'est très vite apparié ou s'il a mis plus de temps, indice d'une éventuelle mutation ponctuelle. Ou de façon plus générale, d'analyser pas à pas les interactions entre une biomolécule passant à la...