Détection d’auto-anticorps biomarqueurs de la sclérose en plaques : étude et caractérisations électrochimiques d’interactions peptides-anticorps

Detection of autoantibodies biomarkers of multiple sclerosis : electrochemical study and caracterizations of peptides-antibodies interactions

• Auteur / Autrice : Wided Bellagha Chenchah
• Direction : Christian Amatore, Laurent Thouin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Electrochimie
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microélectrodes

Sclérose en plaques

Autoanticorps

Résumé

La sclérose en plaques est une maladie auto-immune et la détermination du taux d’auto-anticorps, biomarqueurs de la maladie, représente un moyen de diagnostic important. L’utilisation de peptides synthétiques, comme sondes antigéniques, est dans ce cadre une alternative prometteuse pour la mise au point d’une détection performante. La stratégie adoptée, qui constitue l’originalité de ce travail, a été d’étudier par voie électrochimique l’interaction spécifique entre ces anticorps et le peptide synthétique Fc-CSF114(Glc) portant un groupement ferrocène. Pour la mise en œuvre, des microdispositifs comportant des électrodes à l’intérieur de microcanaux ont été employés. Le transport de masse au voisinage des électrodes, dans ces environnements confinés, a été préalablement étudié d’un point de vue théorique. Différents régimes de diffusion ont pu être établis en absence de convection. Dans ces conditions opératoires, des caractérisations électrochimiques du peptide, en absence et en présence d’anticorps ont ensuite été effectuées. Les résultats obtenus ont démontré la possibilité de détecter les anticorps par formation de couches adsorbées ou dépôts à la surface des électrodes. Un mécanisme d’oxydation du peptide en présence des auto-anticorps a alors été proposé, permettant de rendre compte de l’interaction spécifique peptide-anticorps. Des premiers essais réalisés à partir de sérums humains ont démontré la faisabilité de cette approche.

Multiple sclerosis is an autoimmune disease and the determination of autoantibodies, biomarkers of the disease, represents a high diagnosis value. The use of synthetic peptides as antigenic probes is a promising alternative for the development of a reliable detection. The strategy, which is the originality of this work, was to study electrochemically the specific interaction between the antibodies and the synthetic peptide Fc-CSF114(Glc) carrying a ferrocene group. Electrodes were integrated inside microchannels for the implementation of microdevices. Mass transport in the vicinity of the electrodes in these confined environments, has been studied from a theoretical point of view. Different diffusion regimes have been established in the absence of convection. Under these operating conditions, the electrochemical characterization of the peptide, in the absence and presence of antibodies were then performed. The results demonstrated the ability to detect antibodies by formation of adsorbed layers or deposits on the electrodes surfaces. An oxidation mechanism of the peptide in the presence of autoantibodies was then proposed to report the specific peptide-antibodies interaction. First tests from human sera demonstrated the feasibility of this approach.