Développement de méthodes de détection (spectrométrie de masse, immunologie et biointeractions) de toxines protéiques utilisables à des fins terroristes dans des échantillons environnementaux et biologiques

par Elodie Duriez

Thèse de doctorat en Chimie analytique

Sous la direction de Éric Ezan.

Soutenue en 2009

à Paris 6 .

mots clés

• Spectrométrie de masse
• Maldi-ms
• NanoLC-ESIMS
• Immunodosages
• Bioterrorisme
• Toxines protéiques

Résumé

Le bioterrorisme a imposé le développement de stratégies analytiques complémentaires qu’il convient de mettre en œuvre dans une optique de détection ou de diagnostic des agents potentiellement impliqués. La difficulté majeure repose sur leur grande diversité. Ce manuscrit met en évidence l'apport de la spectrométrie de masse au domaine de la biodéfense. La première partie est consacrée à la ricine. Deux méthodes de détection ont été développées, impliquant la spectrométrie de masse combinée à une extraction/concentration de l’échantillon par immunoaffinité. La première méthode est un test d’activité enzymatique, spécifique de la forme fonctionnelle de la ricine et exploitant sa forte activité catalytique pour atteindre une sensibilité similaire aux techniques ELISA. La deuxième approche est de type protéomique, moins sensible mais spécifique de l’intégrité structurale de la ricine, par suivi de peptides générés par protéolyse enzymatique. Une étude sur la présence de variants structuraux a également été menée, et des essais complémentaires ont démontré l'applicabilité de ces méthodes à des échantillons complexes et à une vingtaine de ricines d’espèces différentes. En deuxième partie est présenté un test d’activité enzymatique du facteur oedématogène pour un diagnostic précoce de la présence de Bacillus anthracis. Deux méthodes analytiques complémentaires ont été développées, un dosage immunologique très sensible (1 pg/mL) et une analyse LC-MS/MS plus spécifique. La faisabilité de ces méthodes a été montrée lors du dosage d’échantillons plasmatiques de souris infectées. Ces tests permettront l’étude de la physiopathologie de la production de toxines au cours de l’infection.

Titre traduit

Development of detection methods (mass spectometry, immunology and biointeraction) for toxin protein used as biowarfare agents in environmental and biological samples

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