Mieux détecter les allergènes

En ce Mois de la sensibilisation aux allergies alimentaires au Canada, le 3IT met en lumière un projet de recherche prometteur qui vise à développer un nouveau procédé pour mieux détecter les allergènes. L'objectif est de proposer à l'industrie agroalimentaire une méthode de détection plus fiable, juste et robuste afin de favoriser un meilleur étiquetage de précaution des allergènes sur les aliments, et donc mieux protéger les personnes allergiques.

C’est le chercheur Nadi Braidy, professeur au Département de génie chimique et génie biotechnologique, qui est à la tête de ce projet d’envergure. Il est réalisé en partenariat avec une équipe de recherche de l’Université de Montréal et de l’Université Laval. Ce projet bénéficie d’un financement de 1,5 M$ du Conseil de recherche en sciences naturelles et en génie du Canada. L’Agence canadienne d'inspection des aliments, Santé Canada ainsi qu'Allergies Alimentaires Canada et Cœliaque Québec font également partie du projet.

Selon Allergies Québec, 300 000 Québécois et Québécoises sont aux prises avec des allergies alimentaires.

Nouvelle méthode efficace, robuste et moins dispendieuse

La méthode de détection des allergènes utilisée présentement dans l’industrie, intitulée ELISA, utilise le signal émis par un fluorophore lié aux allergènes. Ce signal est certes très sensible, mais non spécifique.

« Cette méthode traditionnelle a ses limites : c’est difficile de détecter plus d’un allergène à la fois, et l’intensité du signal s’estompe avec le nombre d’analyses, car le fluorophore se dégrade, explique le professeur Braidy. Il est donc nécessaire de passer le test de détection pour chaque allergène, ce qui revient très cher pour l’industrie agroalimentaire. De plus, il n’est pas possible de conserver les échantillons pour des tests subséquents. »

N'étant pas à l’abri d’une contamination croisée sur leurs lignes de production, les industries ont ainsi de la difficulté à quantifier tous les allergènes potentiellement présents dans leurs installations. Par mesure préventive, elles doivent recourir à l’étiquetage de leurs aliments avec la mention générique Peut contenir des allergènes. Ce qui pose un dilemme pour la personne allergique : doit-elle prendre le risque de consommer l’aliment ou se restreindre?

Le projet piloté par le professeur Braidy ravive l’espoir des personnes allergiques, puisqu’il mise sur le développement d’une technologie plus fiable et précise qui permettra de détecter plusieurs allergènes à la fois. « Nous avons nommé notre méthode R-ELISA. C’est un jumelage de ELISA, le nom de la méthode actuellement utilisée, ainsi que de Raman, qui fait référence à la sonde Raman utilisée dans notre nouveau procédé. Le but est de permettre à l'industrie de tester à un coût raisonnable les aliments et les lignes de production à l’aide d’un dispositif efficace et robuste, dont le prototype sera développé au 3IT et à partir de la recherche et développement menée à l’Université de Montréal, à l’Université Laval et avec les partenaires », résume le chercheur.

La méthode R-ELISA est basée sur une sonde Raman composée d’une nanocorne de carbone dans laquelle un marqueur est encapsulé et sur laquelle un anticorps est greffé. Le signal Raman sera plus précis et plus détaillé que le signal en fluorescence de l’ELISA classique et permettra l’acquisition parallèle des signaux de plus d’un allergène à la fois tout en protégeant le marqueur de la dégradation.

Si tout fonctionne comme prévu, le procédé novateur pourrait révolutionner l’industrie agroalimentaire. « L’objectif ultime est que la technologie soit adoptée à grande échelle et qu'elle permette de faire évoluer les normes et les pratiques des organismes de régulation et d’inspection des aliments. Imaginez l’impact chez les personnes allergiques, qui pourraient maintenant compter sur une information fiable pour faire des choix dans leur alimentation. »

Pour réaliser le projet, l’équipe procèdera à quatre principales étapes, soit l’identification des biomarqueurs, l’optimisation de la sonde, la conception d’un prototype facile à utiliser ainsi que la validation de la nouvelle méthode.

Le 3IT : un environnement idéal pour faire grandir ce projet

Selon Nadi Braidy, le 3IT offre un environnement idéal pour mener le projet. « Au cœur de cet écosystème d’innovation se trouvent des ressources, des expertises et des infrastructures qui vont faciliter la réalisation du projet. »

Au 3IT, Nadi Braidy collaborera avec les chercheurs Paul Charette et Ryan Gosselin, du Département de génie électrique et de génie informatique, ainsi que Laurence Convert, professionnelle de recherche au 3IT.

Les travaux de caractérisation de la sonde Raman se dérouleront en partie dans le nouveau laboratoire de microscopie électronique en transmission, qui sera situé dans la nouvelle section du 3IT. Ce laboratoire hébergera un équipement très puissant de caractérisation, financé par la Fondation canadienne pour l’innovation, qui permettra d’imager la structure atomique des nanocornes ainsi que des marqueurs logés à l’intérieur de ceux-ci.

Dans cet environnement à la fine pointe, on prévoit former au sein de ce projet 12 étudiantes et étudiants à la maîtrise et au doctorat.