FR3116065A1 - Detection of nucleic acids in a biological sample - Google Patents

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nucleic acids
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proteinase
protease
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Philippe Pourquier
Benjamin SAULDÉ
Anaïs BRESSON
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Innovative Diagnostics Genetics
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Abstract

La présente invention concerne un procédé in vitro de libération, de détection et/ou quantification d’acides nucléiques d’un échantillon biologique, comprenant les étapes suivantes : a) lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase, b) inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase, c) optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, et d) éventuellement détection et/ou quantification desdits acides nucléiques.The present invention relates to an in vitro method for the release, detection and/or quantification of nucleic acids from a biological sample, comprising the following steps: a) lysis and protein denaturation of the sample by a protease, b) inactivation of the protease with an inhibitor of said protease, c) optionally amplification of the nucleic acids present in the lysate, and d) optionally detection and/or quantification of said nucleic acids.

Description

Détection d’acides nucléiques dans un échantillon biologiqueDetection of nucleic acids in a biological sample

DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne le domaine des technologies de détection d’acides nucléiques dans un échantillon biologique, en particulier d’acides nucléiques non purifiés.The present invention relates to the field of technologies for detecting nucleic acids in a biological sample, in particular unpurified nucleic acids.

ETAT DE LA TECHNIQUESTATE OF THE ART

Les techniques de détection d’acides nucléiques, avec ou sans amplification, ont connu un développement dans de très nombreux domaines de la biologie.Nucleic acid detection techniques, with or without amplification, have been developed in many fields of biology.

Dans une très grande majorité des cas, ces techniques de détection (ex : hybridation) précédées ou non d’une amplification (ex : PCR) supposent une libération des acides nucléique par lyse suivie d’une purification préalable des acides nucléiques. Cette étape de purification complique la mise en œuvre de la technique. On s’est donc intéressé par le passé au développement de techniques de détection directe sur l’échantillon biologique, sans purification préalable des acides nucléiques. L’échantillon biologique est soumis à une simple étape de lyse permettant la libération des acides nucléiques avant amplification (optionnelle) et détection et/ou quantification des acides nucléiques.In the vast majority of cases, these detection techniques (e.g. hybridization) preceded or not by amplification (e.g. PCR) require the release of nucleic acids by lysis followed by prior purification of the nucleic acids. This purification step complicates the implementation of the technique. In the past, there has therefore been interest in the development of direct detection techniques on the biological sample, without prior purification of the nucleic acids. The biological sample is subjected to a simple lysis step allowing the release of nucleic acids before amplification (optional) and detection and/or quantification of nucleic acids.

La libération des acides nucléiques à partir d’un échantillon peut se faire par chauffage à haute température (ex : 95-98°C) et/ou par lyse chimique (ex : soude), et/ou par lyse enzymatique (ex : protéinase K).Nucleic acids can be released from a sample by heating at high temperature (eg: 95-98°C) and/or by chemical lysis (eg: sodium hydroxide), and/or by enzymatic lysis (eg: proteinase K).

La protéinase K est une enzyme de la famille des protéases, utilisée largement dans les processus d’extraction d’acides nucléiques en biologie et plus particulièrement en biologie moléculaire pour libérer les acides nucléiques des histones, ou de leur enveloppe (capside virale par exemple), dégrader les protéines du milieu pouvant digérer et dégrader les contaminants de préparation d’acides nucléiques (DNase ou RNase). La protéinase K dégrade les protéines en coupant les liaisons peptidiques au niveau des acides aminés hydrophobes ou aromatiques. Elle est ainsi très souvent utilisée dans la préparation des acides nucléiques, comme étape préalable aux techniques de PCR et en particulier dans le cadre de PCR directe où elle permet de nettoyer les milieux.Proteinase K is an enzyme of the protease family, widely used in nucleic acid extraction processes in biology and more particularly in molecular biology to release nucleic acids from histones, or from their envelope (viral capsid for example) , degrade the proteins in the medium that can digest and degrade the contaminants of nucleic acid preparation (DNase or RNase). Proteinase K degrades proteins by cutting peptide bonds at hydrophobic or aromatic amino acids. It is thus very often used in the preparation of nucleic acids, as a preliminary step to PCR techniques and in particular in the context of direct PCR where it makes it possible to clean the media.

La « PCR directe » est une technique d’amplification d’une séquence cible (acides nucléiques) directement à partir d’un d’échantillon, sans purification préalable, requises pour une PCR classique. Cette technique est plus rapide que la PCR classique et est notamment utilisée pour la détection de gènes et le screening haut-débit. Les kits de PCR directe sur échantillons comprennent généralement un tampon de lyse spécifique à l'échantillon traité et un mix PCR contenant des enzymes capables d'amplifier des acides nucléiques à partir d'un extrait non purifié.“Direct PCR” is a technique for amplifying a target sequence (nucleic acids) directly from a sample, without prior purification, required for conventional PCR. This technique is faster than conventional PCR and is used in particular for gene detection and high-throughput screening. Direct PCR kits on samples generally include a lysis buffer specific to the treated sample and a PCR mix containing enzymes capable of amplifying nucleic acids from an unpurified extract.

Dans le cas d’une amplification par PCR avec libération des acides nucléiques par lyse puis purification des acides nucléiques, la protéinase K se retrouve éliminée lors de la phase de purification.In the case of PCR amplification with release of nucleic acids by lysis then purification of the nucleic acids, proteinase K is eliminated during the purification phase.

Dans le cas d’une amplification par PCR directe où il n’y a pas d’étape de purification, la protéinase K doit être inactivée avant l’étape d’amplification de ces acides nucléiques (par exemple : PCR, RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, digital PCR), sinon elle dégraderait les enzymes (ex : taq polymérase ou reverse transcriptase RT) nécessaires à la réalisation de l’amplification PCR.In the case of direct PCR amplification where there is no purification step, the proteinase K must be inactivated before the amplification step of these nucleic acids (for example: PCR, RT-PCR, qPCR, RT-qPCR, digital PCR), otherwise it would degrade the enzymes (e.g. taq polymerase or RT reverse transcriptase) needed to perform PCR amplification.

On connaît de l’art antérieur l’utilisation classique d’une étape de chauffage pour inactiver la protéinase K, par exemple une température entre 75°C et 100°C pour une durée entre 10min et 1h en fonction du type de protéinase K. On parlera d’inactivation par chauffage. Mais cette étape de chauffage présente des inconvénients : elle requiert un équipement de chauffage à haute température, génère une perte de temps dans le processus global, une perte de sensibilité (les acides nucléiques fragiles, notamment les ARNs, peuvent être dégradés par de trop fortes chaleurs), et des incertitudes métrologiques lors de la manipulation d’un grand nombre d’échantillons.The conventional use of a heating step to inactivate proteinase K is known from the prior art, for example a temperature between 75° C. and 100° C. for a duration between 10 min and 1 h depending on the type of proteinase K. We will speak of inactivation by heating. But this heating step has drawbacks: it requires high-temperature heating equipment, generates a loss of time in the overall process, a loss of sensitivity (fragile nucleic acids, in particular RNAs, can be degraded by too strong heat), and metrological uncertainties when handling a large number of samples.

Il subsiste donc le besoin de développer une nouvelle méthode d’inactivation des enzymes présentes dans le tampon de lyse d’un échantillon, en particulier d’inactivation de la protéinase K, qui permettrait en outre de ne pas altérer, en particulier dans le cas d’une amplification des acides nucléiques avant l’étape de détection, la fonctionnalité des enzymes de l’étape d’amplification PCR (ex : Taq et RT).There is therefore still a need to develop a new method for inactivating the enzymes present in the lysis buffer of a sample, in particular for inactivating proteinase K, which would also make it possible not to alter, in particular in the case of an amplification of nucleic acids before the detection step, the functionality of the enzymes of the PCR amplification step (eg: Taq and RT).

Le Demandeur a justement démontré que l’utilisation d’un composé inactivateur de protéase (ex : protéinase K) à l’étape de lyse de l’échantillon, permettait de répondre à ce besoin et pouvait notamment être utilisé avant une amplification enzymatique des acides nucléiques sans purification préalable (ex : PCR directe).The Applicant has precisely demonstrated that the use of a protease inactivating compound (eg: proteinase K) at the sample lysis step, made it possible to meet this need and could in particular be used before enzymatic amplification of the acids nuclei without prior purification (e.g. direct PCR).

De façon inattendue, le Demandeur a en effet montré qu’il était possible de combiner avec succès une inactivation de la protéinase K par un composé inhibiteur et une amplification enzymatique des acides nucléiques présents dans le digestat (lysat) après inactivation, sans altération des enzymes nécessaires à l’amplification PCR, et sans perte de sensibilité par rapport à une inactivation classique à la chaleur.Unexpectedly, the Applicant has in fact shown that it was possible to successfully combine inactivation of proteinase K by an inhibitor compound and enzymatic amplification of the nucleic acids present in the digestate (lysate) after inactivation, without altering the enzymes required for PCR amplification, and without loss of sensitivity compared to conventional heat inactivation.

Cette nouvelle méthode, selon l’invention, d’inactivation de la protéase par un composé inhibiteur présente dans le tampon de lyse, présente de nombreux avantages par rapport à la méthode classique d’inactivation à la chaleur :This new method, according to the invention, of inactivation of the protease by an inhibiting compound present in the lysis buffer, has many advantages compared to the conventional method of heat inactivation:

  • Gain de temps entre 10 min et 1h (plus besoin de chauffage) ;Time saving between 10 min and 1 hour (no more need for heating);
  • Coût réduit : plus besoin d’appareillage de chauffage ; etReduced cost: no more need for heating equipment; And
  • Pas de perte d’acide nucléique par chauffage (pas de perte de sensibilité due à l’inactivation de la protéinase K, contrairement à la sensibilité de certains ARNs à de fortes températures).No loss of nucleic acid by heating (no loss of sensitivity due to inactivation of proteinase K, unlike the sensitivity of certain RNAs at high temperatures).

L’invention concerne, selon un premier aspect un procédéin vitrode libération, de détection et/ou quantification d’acides nucléiques d’un échantillon biologique, comprenant les étapes suivantes :The invention relates, according to a first aspect, to an in vitro method for the release, detection and/or quantification of nucleic acids from a biological sample, comprising the following steps:

  1. lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase,lysis and protein denaturation of the sample by a protease,
  2. inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase,inactivation of the protease by an inhibitor of said protease,
  3. optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, etoptionally amplification of the nucleic acids present in the lysate, and
  4. éventuellement détection et/ou quantification desdits acides nucléiques.optionally detection and/or quantification of said nucleic acids.

Un autre objet de l’invention est un kit ou ensemble pour la mise en œuvre d’un procédéin vitrode libération, de détection et/ou quantification d’acides nucléiques d’un échantillon, comprenant au moins :Another object of the invention is a kit or assembly for implementing an in vitro method for the release, detection and/or quantification of nucleic acids from a sample, comprising at least:

  • des réactifs pour la libération des acides nucléiques par lyse ,reagents for the release of nucleic acids by lysis,
  • une protéase à sérine, de préférence la protéinase K,a serine protease, preferably proteinase K,
  • un inhibiteur de protéase à sérine choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF)a serine protease inhibitor selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)
  • optionnellement un substrat de protéinase K, de préférence une albumine de sérum bovin ; et/ou un agent tensioactif non ionique, et/ou un inhibiteur de RNase, de préférence une RNasine,optionally a proteinase K substrate, preferably bovine serum albumin; and/or a nonionic surfactant, and/or an RNase inhibitor, preferably an RNasine,
  • optionnellement en outre un colorant,optionally additionally a colorant,
  • éventuellement en outre des réactifs pour l’amplification desdits acides nucléiques et/ou l’amplification de gènes de ménage (contrôle endogène) et/ou de gènes d’autres pathogènes témoins (contrôle exogène), et/ou éventuellement en outre des réactifs pour la détection desdits acides nucléiquesoptionally additionally reagents for the amplification of said nucleic acids and/or the amplification of housekeeping genes (endogenous control) and/or genes of other control pathogens (exogenous control), and/or optionally additionally reagents for the detection of said nucleic acids

L’invention porte également sur l’utilisation d’un inhibiteur de protéase, en particulier d’un inhibiteur de protéase à sérine, de préférence choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), la protéinase K inhibitor, et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), pour inactiver la protéase présente dans un lysat d’échantillon destiné notamment à une amplification par PCR et/ou une détection et/ou quantification des acides nucléiques présents dans l’échantillon.The invention also relates to the use of a protease inhibitor, in particular a serine protease inhibitor, preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF ), proteinase K inhibitor, and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), to inactivate the protease present in a sample lysate intended in particular for amplification by PCR and/or detection and/or quantification of acids nuclei present in the sample.

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative.Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and not limiting.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Un premier objet de l’invention est donc un procédéin vitrode libération, de détection et/ou quantification d’acides nucléiques d’un échantillon biologique, comprenant les étapes suivantes :A first object of the invention is therefore an in vitro method for the release, detection and/or quantification of nucleic acids from a biological sample, comprising the following steps:

a) lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase,a) lysis and protein denaturation of the sample by a protease,

b) inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase,b) inactivation of the protease by an inhibitor of said protease,

c) optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, etc) optionally amplifying the nucleic acids present in the lysate, and

d) éventuellement détection et/ou quantification des acides nucléiques.d) optionally detection and/or quantification of the nucleic acids.

Selon un premier mode de réalisation, le procédéin vitrode l’invention comprend les étapes suivantes :According to a first embodiment, the in vitro method of the invention comprises the following steps:

  1. lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase,lysis and protein denaturation of the sample by a protease,
  2. inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase, etinactivation of the protease by an inhibitor of said protease, and
  3. éventuellement détection et/ou quantification des acides nucléiques.optionally detection and/or quantification of nucleic acids.

Selon un autre mode particulier et préféré de réalisation, le procédéin vitrode l’invention comprend les étapes suivantes :According to another particular and preferred embodiment, the in vitro method of the invention comprises the following steps:

a) lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase,a) lysis and protein denaturation of the sample by a protease,

b) inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase,b) inactivation of the protease by an inhibitor of said protease,

c) amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, etc) amplification of the nucleic acids present in the lysate, and

d) éventuellement détection et/ou quantification des acides nucléiques amplifiés.d) optionally detection and/or quantification of the amplified nucleic acids.

Le procédéin vitroselon l’invention comprend une étape de libération des acides nucléiques de l’échantillon, par simple lyse, sans purification.The in vitro method according to the invention comprises a step of releasing the nucleic acids from the sample, by simple lysis, without purification.

Selon un mode particulier, le procédé de l’invention comprend une étape c) d’amplification par PCR, en particulier par PCR directe en temps réel couplée avec sondes à hydrolyse ou couplée avec l’analyse HMR (high resolution melting) ou PCR digitale ou isothermale ou toute autre technique d’amplification d’acides nucléiques.According to a particular mode, the method of the invention comprises a step c) of amplification by PCR, in particular by real-time direct PCR coupled with hydrolysis probes or coupled with HMR (high resolution melting) analysis or digital PCR or isothermal or any other nucleic acid amplification technique.

La PCR directe est une technique d’amplification de ces acides nucléiques directement à partir d’un d’échantillon, sans purification préalable.Direct PCR is a technique for amplifying these nucleic acids directly from a sample, without prior purification.

Par ‘acides nucléiques’, on entend notamment les ADNs et ARNs génomiques (endogènes) du sujet et/ou les ADNs et ARNs de pathogènes ayant infecté le sujet (exogènes).By “nucleic acids”, we mean in particular the genomic DNAs and RNAs (endogenous) of the subject and/or the DNAs and RNAs of pathogens having infected the subject (exogenous).

En particulier, les acides nucléiques détectés (éventuellement amplifiés) selon le procédé de l’invention sont des acides nucléiques génomiques du sujet testé, ou des acides nucléiques de pathogènes ayant infecté le sujet testé ou un milieu environnemental, en particulier des ADNs et/ou ARNs de bactéries, de virus ou de parasites. On parlera ultérieurement ‘d’acides nucléiques cibles’ ou ‘séquences cibles’, par opposition aux ‘séquences contrôles’, exogènes ou endogènes de validation de la méthode.In particular, the nucleic acids detected (optionally amplified) according to the method of the invention are genomic nucleic acids of the subject tested, or nucleic acids of pathogens having infected the subject tested or an environmental medium, in particular DNAs and/or RNAs of bacteria, viruses or parasites. We will later speak of 'target nucleic acids' or 'target sequences', as opposed to 'control sequences', exogenous or endogenous for validation of the method.

Selon un mode particulier, il s’agit d’acides nucléiques du sujet testé, par exemple pour détecter et/ou quantifier des mutations et/ou autres anomalies corrélées à des désordres physiologiques ou pathologiques.According to a particular mode, these are nucleic acids of the subject tested, for example to detect and/or quantify mutations and/or other anomalies correlated with physiological or pathological disorders.

Selon un mode particulier, il s’agit d’acides nucléiques de pathogènes ayant infecté le sujet, par exemples des acides nucléiques de virus, de bactéries, ou de parasites, pour détecter et/ou quantifier une charge bactérienne ou virale.According to a particular mode, they are nucleic acids of pathogens having infected the subject, for example nucleic acids of viruses, bacteria, or parasites, to detect and/or quantify a bacterial or viral load.

‘L’échantillon biologique’ selon l’invention peut-être notamment un échantillon environnemental ou un échantillon de sujet animal ou humain, en particulier un échantillon de fluide corporel, un échantillon de tissu ou d’organe, ou un éluât de chiffonnette ou tout autre support permettant de tester l’environnement.'The biological sample' according to the invention may in particular be an environmental sample or a sample from an animal or human subject, in particular a sample of bodily fluid, a sample of tissue or an organ, or an eluate from a swab or any other medium for testing the environment.

Selon un mode particulier, l’échantillon biologique est un échantillon d’un sujet, en particulier un échantillon de fluide corporel choisi dans le groupe constitué par le sang et ses dérivés (ex : sérum, plasma, fractions leucocytaires, en particulier le sérum), l’urine, la salive, les selles, les sécrétions de muqueuses, les écouvillons nasopharyngés ou oropharyngés, les liquides broncho-alvéolaires, les aspirations trans-trachéales, ou un échantillon de tissu, d’organe ou biopsie, ou un éluât de chiffonnette.According to a particular mode, the biological sample is a sample from a subject, in particular a sample of bodily fluid chosen from the group consisting of blood and its derivatives (e.g. serum, plasma, leukocyte fractions, in particular serum) , urine, saliva, faeces, mucous secretions, nasopharyngeal or oropharyngeal swabs, bronchoalveolar fluids, trans-tracheal aspirates, or a tissue, organ or biopsy sample, or an eluate from rag.

Le ‘sujet testé’ selon l’invention peut-être un animal ou un humain.The “tested subject” according to the invention may be an animal or a human.

Selon un mode particulier, le sujet est un animal choisi dans le groupe constitué par les ruminants, les chevaux, les oiseaux, les porcs, ou les animaux de compagnie.According to a particular mode, the subject is an animal chosen from the group consisting of ruminants, horses, birds, pigs, or pets.

Selon un autre mode particulier, le sujet est un humain.According to another particular mode, the subject is a human.

Il peut d’agir d’un sujet sain ou un sujet affecté ou susceptible d’être affecté par un désordre physiologique ou pathologique.It can be a healthy subject or a subject affected or likely to be affected by a physiological or pathological disorder.

Selon un mode particulier, il s’agit d’un sujet affecté par un désordre physiologique ou pathologique, tel qu’un cancer, une maladie inflammatoire, une maladie infectieuse, une maladie auto-immune.According to a particular mode, it is a subject affected by a physiological or pathological disorder, such as a cancer, an inflammatory disease, an infectious disease, an autoimmune disease.

En particulier, le sujet testé est un sujet infecté ou susceptible d’être infecté par un pathogène, en particulier un virus ou une bactérie.In particular, the subject tested is a subject infected or likely to be infected by a pathogen, in particular a virus or a bacterium.

Comme virus, et sans que cette liste soit limitative, on peut notamment citer les coronavirus, tels que SARS-COV-2, 229E, OC43, HKU1, NL63 (coronavirus humains), ainsi que le virus de la diarrhée virale bovine ou la peste porcine africaine (african swine fever virus). On peut également citer d’autres virus respiratoires humains, tels qu’influenza virus, parainfluenza virus, metapneumovirus, respiratory syncitial virus, rhinovirus, Adenovirus, Bocavirus, et Enterovirus.As viruses, and without this list being exhaustive, mention may be made in particular of coronaviruses, such as SARS-COV-2, 229 E , OC43, HKU1, NL63 (human coronaviruses), as well as the bovine viral diarrhea virus or the african swine fever virus. Mention may also be made of other human respiratory viruses, such as influenza virus, parainfluenza virus, metapneumovirus, respiratory syncitial virus, rhinovirus, Adenovirus, Bocavirus, and Enterovirus.

Comme bactéries, et sans que cette liste soit limitative, on peut notamment citer les bactéries respiratoires humaines telles queM.pneumniae,C.pneumoniae,B.pertussis,B.parapertussis, etL. pneumophila.As bacteria, and without this list being limiting, mention may in particular be made of human respiratory bacteria such as M.pneumniae , C.pneumoniae , B.pertussis , B.parapertussis , and L. pneumophila .

a) Etape de lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéasea) Step of lysis and protein denaturation of the sample by a protease

Les protéases ou peptidases ont pour fonction de cliver des protéines ou peptides en hydrolysant leurs liaisons peptidiques.Proteases or peptidases have the function of cleaving proteins or peptides by hydrolyzing their peptide bonds.

Selon un mode particulier et préféré, on utilise une protéase à sérine.According to a particular and preferred mode, a serine protease is used.

Les protéases à sérine (EC 3.4.21) ont dans leur site actif un résidu de sérine qui joue un rôle essentiel dans la catalyse.Serine proteases (EC 3.4.21) have in their active site a serine residue which plays an essential role in catalysis.

Parmi les protéases à sérine, on peut citer notamment :Among the serine proteases, mention may be made in particular of:

  • La trypsineTrypsin
  • La chymotrypsineChymotrypsin
  • La protéinase K.Proteinase K.

Ainsi, selon un mode particulier de l’invention, la protéase utilisée à l’étape a) est choisie dans le groupe constitué par les protéases à sérine, en particulier la protéinase K, la trypsine ou la chymotrypsine, de préférence la protéinase K.Thus, according to a particular embodiment of the invention, the protease used in step a) is chosen from the group consisting of serine proteases, in particular proteinase K, trypsin or chymotrypsin, preferably proteinase K.

Selon un mode particulier et préféré, on utilise à l’étape de lyse et dénaturation de l’échantillon à tester, une protéinase K.According to a particular and preferred mode, a proteinase K is used in the step of lysis and denaturation of the sample to be tested.

La protéinase K est communément utilisée en biologie moléculaire pour digérer les protéines et enlever les contaminants de préparation d’acides nucléiques. Elle permet de digérer des cellules et d’extraire des acides nucléiques (ADN ou ARN) à partir de cellules de mammifères ou de micro-organismes.Proteinase K is commonly used in molecular biology to digest proteins and remove contaminants from nucleic acid preparations. It is used to digest cells and extract nucleic acids (DNA or RNA) from mammalian cells or microorganisms.

La protéase sera généralement présente dans le tampon de lyse.The protease will usually be present in the lysis buffer.

La teneur en protéase, en particulier en protéinase K, ira généralement de 0,01mg/mL à 1mg/mL, de préférence de 0,04mg/mL à 0,35mg/mL de milieu réactionnel (tampon de lyse).The protease content, in particular proteinase K, will generally range from 0.01 mg/mL to 1 mg/mL, preferably from 0.04 mg/mL to 0.35 mg/mL of reaction medium (lysis buffer).

L’homme du métier ajustera la teneur en protéase en fonction de la nature de l’échantillon et volume du milieu réactionnel.A person skilled in the art will adjust the protease content according to the nature of the sample and volume of the reaction medium.

Le tampon de lyse comprendra généralement d’autres ingrédients, tels qu’un agent régulateur de pH, par exemple un tampon TRIS (tris(hydroxyméthyl)aminométhane), et/ou un agent réducteur tel que le B mercapto-éthanol ou le Dithiothreitol (DTT) et/ou un analogue de bases nucléiques capable d’inhiber les RNases telles le vanadyl ou vanadyl ribonucleoside complex (VRC).The lysis buffer will generally include other ingredients, such as a pH regulating agent, for example a TRIS (tris(hydroxymethyl)aminomethane) buffer, and/or a reducing agent such as B mercapto-ethanol or dithiothreitol ( DTT) and/or a nucleic base analogue capable of inhibiting RNases such as vanadyl or vanadyl ribonucleoside complex (VRC).

On peut utiliser des solutions tampons commerciales dédiées à la préparation d’acides nucléiques, notamment pour amplification par PCR. On peut citer notamment les solutions tampons (pH 8.0) commercialisées par Fisher et Eurobio notamment.Commercial buffer solutions dedicated to the preparation of nucleic acids, in particular for PCR amplification, can be used. Mention may be made in particular of the buffer solutions (pH 8.0) marketed by Fisher and Eurobio in particular.

L’étape de lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase, peut se réaliser à température ambiante ou à la chaleur.The step of protein lysis and denaturation of the sample by a protease can be carried out at room temperature or under heat.

Selon un mode particulier, l’étape de lyse est réalisée sans chauffage.According to a particular mode, the lysis step is carried out without heating.

Selon un mode particulier et préféré, l’étape de lyse est réalisée avec chauffage à une température allant de 50°C à 70°C, pendant une durée allant de 15 minutes à 1h.According to a particular and preferred mode, the lysis step is carried out with heating at a temperature ranging from 50° C. to 70° C., for a period ranging from 15 minutes to 1 hour.

A l’issue de cette étape, on obtient un lysat contenant les acides nucléiques à amplifier (optionnel) et détecter.At the end of this step, a lysate is obtained containing the nucleic acids to be amplified (optional) and detected.

L’inactivation de la protéase, en particulier la protéinase K, est nécessaire en particulier dans le cas d’une amplification afin qu’elle n’interfère pas avec les enzymes de la réaction d’amplification par PCR.Inactivation of protease, in particular proteinase K, is necessary especially in the case of amplification so that it does not interfere with the enzymes of the PCR amplification reaction.

b) Etape d’inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéaseb) Step of inactivation of the protease by an inhibitor of said protease

Par ‘inhibiteur’ ou ‘inhibiteur enzymatique’ selon l’invention, on entend notamment un composé se liant à une enzyme et qui en diminue l’activité. L’inhibiteur peut empêcher la fixation du substrat sur le site actif en se fixant à sa place, ou provoquer une déformation de l’enzyme la rendant inactive.By “inhibitor” or “enzyme inhibitor” according to the invention, is meant in particular a compound which binds to an enzyme and which reduces its activity. The inhibitor can prevent the binding of the substrate to the active site by binding in its place, or cause a deformation of the enzyme rendering it inactive.

La liaison d'un inhibiteur peut empêcher un substrat de se fixer au site actif de l’enzyme et/ou l'enzyme de catalyser sa réaction. Cette inhibition peut être réversible ou irréversible. Les inhibiteurs irréversibles se fixent de manière covalente à l’enzyme et modifient des résidus amino-acides clés, nécessaires à l'activité enzymatique. En revanche, les inhibiteurs réversibles se lient de façon non covalente et différents types d'inhibition en résultent selon que ces inhibiteurs lient l'enzyme, le complexe enzyme-substrat, ou les deux.Binding of an inhibitor can prevent a substrate from binding to the active site of the enzyme and/or the enzyme from catalyzing its reaction. This inhibition may be reversible or irreversible. Irreversible inhibitors attach covalently to the enzyme and modify key amino acid residues necessary for enzyme activity. In contrast, reversible inhibitors bind non-covalently and different types of inhibition result depending on whether these inhibitors bind the enzyme, the enzyme-substrate complex, or both.

Dans le cadre de la présente invention, on utilise un inhibiteur de protéase.In the context of the present invention, a protease inhibitor is used.

L’inhibiteur de protéase sera généralement présent dans le tampon d’arrêt, mais il peut être dans un tampon séparé.The protease inhibitor will usually be present in the stop buffer, but it can be in a separate buffer.

Selon un mode préféré, l’inhibiteur de protéase est dans le tampon d’arrêt.According to a preferred mode, the protease inhibitor is in the stop buffer.

Par ‘tampon d’arrêt’ autrement nommé ‘tampon d’inactivation’,on entend selon l’invention un tampon destiné à inactiver la protéase, c’est-à-dire empêcher son activité protéolytique en fin d’étape de lyse, et avant l’étape d’amplification des acides nucléiques.By 'stop buffer', otherwise known as 'inactivation buffer' , is meant according to the invention a buffer intended to inactivate the protease, that is to say to prevent its proteolytic activity at the end of the lysis step, and before the nucleic acid amplification step.

L’inhibiteur de protéase peut être un composé chimique ou un composé peptidique.The protease inhibitor can be a chemical compound or a peptide compound.

Selon un mode particulier, il s’agit d’un composé peptidique.According to a particular embodiment, it is a peptide compound.

Comme exemple, on peut citer notamment le tetrapeptidyl chloromethyl ketone autrement nommé Proteinase K inhibitor de Calbiochem. Ce peptide de formule MeOSuc-Ala-Ala-Pro-Phe-CH₂Cl agit comme un inhibiteur irréversible au niveau du site actif de la protéinase K.As an example, mention may in particular be made of tetrapeptidyl chloromethyl ketone, otherwise known as Proteinase K inhibitor from Calbiochem. This peptide of formula MeOSuc-Ala-Ala-Pro-Phe-CH₂Cl acts as an irreversible inhibitor at the active site of proteinase K.

Selon un autre mode particulier et préféré, il s’agit d’un composé chimique.According to another particular and preferred mode, it is a chemical compound.

Comme exemples de composés chimiques utilisables dans le cadre de l’invention, on peut citer notamment les composés de type fluorure de benzènesulfonyle, leurs dérivés aminés (e.g. fluorure de benzènesulfonyle substitué, notamment sur le noyau phényle, par un groupe amino-(C1-C6) alkyle) et leurs sels, les dialkylfluorophosphates (e.g. di(C1-C6) alkylfluorophosphate), et en particulier :As examples of chemical compounds that can be used in the context of the invention, mention may be made in particular of compounds of the benzenesulfonyl fluoride type, their amino derivatives (e.g. benzenesulfonyl fluoride substituted, in particular on the phenyl ring, by an amino-(C1- C6) alkyl) and their salts, dialkylfluorophosphates (e.g. di(C1-C6) alkylfluorophosphate), and in particular:

  • le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), encore appelé fluorure de benzènesulfonyle, (CAS Number 329-98-6), qui est un inhibiteur de protéase à sérine qui se lie de façon covalente au site active de la protéase, empêchant son activité protéolytique ;phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), also called benzenesulfonyl fluoride, (CAS Number 329-98-6), which is a serine protease inhibitor which binds covalently to the active site of the protease, preventing its proteolytic activity;
  • le fluorure de 4-(2-aminoéthyl)benzènesulfonyl (AEBSF) et ses seuls, en particulier sous forme de son chlorhydrate (CAS Number 30827-99-7), qui est un inhibiteur irréversible de protéase à sérine. Il inhibe également la trypsine, et la chymotrypsine ;4-(2-aminoethyl)benzenesulfonyl fluoride (AEBSF) and its alone, in particular in the form of its hydrochloride (CAS Number 30827-99-7), which is an irreversible serine protease inhibitor. It also inhibits trypsin, and chymotrypsin;
  • le diisopropylfluorophosphate (DFP) ;diisopropylfluorophosphate (DFP);

de préférence le PMSF ou l’AEBSF, de préférence encore le PMSF.preferably PMSF or AEBSF, more preferably PMSF.

Ainsi, selon un mode particulier de l’invention, l’inhibiteur de protéase utilisé à l’étape b) du procédé de l’invention est un inhibiteur de protéase à sérine choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF).Thus, according to a particular embodiment of the invention, the protease inhibitor used in step b) of the process of the invention is a serine protease inhibitor chosen from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF).

A titre d’exemple, on utilise le PMSF de la société Merck ou l’AEBSF de la société Merck.By way of example, the PMSF from the company Merck or the AEBSF from the company Merck are used.

La concentration en inhibiteur de protéase utilisée dans le procédé de l’invention pourra aller de 0,1mM à 30mM, notamment de 0,5mM à 20mM, et notamment de 0,5mM à 15mM.The concentration of protease inhibitor used in the method of the invention may range from 0.1 mM to 30 mM, in particular from 0.5 mM to 20 mM, and in particular from 0.5 mM to 15 mM.

L’homme du métier saura ajuster la concentration d’inhibiteur de protéase en fonction de sa nature et de la nature et concentration de la protéase cible.A person skilled in the art will be able to adjust the concentration of protease inhibitor according to its nature and the nature and concentration of the target protease.

Selon un mode particulier, la protéase est une protéinase K et l’inhibiteur de protéase est choisi parmi le PMSF et l’AEBSF, de préférence le PMSF.According to a particular embodiment, the protease is a proteinase K and the protease inhibitor is chosen from PMSF and AEBSF, preferably PMSF.

Selon un mode particulier, pour une concentration de protéinase K de 0,35mg/mL, on utilisera avantageusement une concentration allant de 20mM à 60mM, de préférence de 30mM à 50mM de PMSF et allant de 6,5mg/mL à 13mg/mL de AEBSF.According to a particular mode, for a proteinase K concentration of 0.35mg/mL, a concentration ranging from 20mM to 60mM, preferably from 30mM to 50mM of PMSF and ranging from 6.5mg/mL to 13mg/mL of AEBSF.

Cette étape d’inactivation chimique de la protéase est généralement réalisée à température ambiante.This chemical inactivation step of the protease is generally carried out at room temperature.

Protéine leurre (optionnelle)Lure protein (optional)

Selon un mode particulier de l’invention, le procédé de l’invention comprend en outre la mise en contact du lysat avec une protéine leurreAccording to a particular embodiment of the invention, the method of the invention further comprises bringing the lysate into contact with a decoy protein

Par ‘protéine leurre’ selon l’invention, on entend une protéine substrat de la protéase, permettant d’éliminer l’activité protéolytique résiduelle de la protéase dans le milieu réactionnel.By “decoy protein” according to the invention, is meant a substrate protein of the protease, making it possible to eliminate the residual proteolytic activity of the protease in the reaction medium.

Comme substrat de la protéase, en particulier de la protéinase K, on peut utiliser une protéine quelconque non inhibitrice de la PCR, notamment les protéines plasmatiques, en particulier l’albumine, de préférence l’albumine de sérum bovin (BSA pour Bovine Albumine Serum), ou les collagènes, par exemple le collagène porcin.As a substrate for the protease, in particular proteinase K, it is possible to use any protein that does not inhibit PCR, in particular plasma proteins, in particular albumin, preferably bovine serum albumin (BSA for Bovine Albumin Serum ), or collagens, for example porcine collagen.

Ainsi, selon un mode particulier de l’invention, l’étape d’inactivation b) comprend en outre la mise au contact du lysat avec un substrat de ladite protéase, en particulier une protéine plasmatique ou un collagène, de préférence une protéine plasmatique telle que l’albumine, de préférence encore l’albumine de sérum bovin (BSA).Thus, according to a particular embodiment of the invention, the inactivation step b) further comprises bringing the lysate into contact with a substrate of said protease, in particular a plasma protein or a collagen, preferably a plasma protein such as than albumin, more preferably bovine serum albumin (BSA).

De préférence, on utilise une protéine plasmatique, de préférence encore une albumine telle que la BSA.Preferably, a plasma protein is used, more preferably an albumin such as BSA.

La concentration en protéine leurre ira généralement de 4mg/mL à 20mg/mL, de préférence de 6mg/mL à 10mg/mL de milieu réactionnel.The decoy protein concentration will generally range from 4mg/mL to 20mg/mL, preferably from 6mg/mL to 10mg/mL of reaction medium.

L’homme du métier saura ajuster la concentration en protéine leurre en fonction de la concentration de la protéase cible.Those skilled in the art will know how to adjust the decoy protein concentration according to the concentration of the target protease.

La protéine leurre peut être présente dans le tampon d’arrêt (tampon d’inactivation) ou dans un tampon séparé, ajouté avant ou après le tampon d’arrêt.The decoy protein can be present in the Stop Buffer (Inactivation Buffer) or in a separate buffer added before or after the Stop Buffer.

Selon un mode préféré, la protéine leurre est dans le tampon d’arrêt.According to a preferred mode, the decoy protein is in the stop buffer.

Agent tensioactif (optionnel)Surfactant (optional)

Selon un mode particulier de l’invention, le procédé de l’invention comprend en outre la mise en contact du lysat avec un agent tensioactif choisi dans le groupe constitué par les agents tensioactifs non ioniques, les agents tensioactifs anioniques, les agents tensioactifs cationiques, les agents tensioactifs zwittérioniques, et leurs mélanges.According to a particular mode of the invention, the method of the invention further comprises bringing the lysate into contact with a surfactant chosen from the group consisting of nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, zwitterionic surfactants, and mixtures thereof.

Cet agent tensioactif va faciliter la libération des acides nucléiques, avant l’étape d’amplification, améliorant ainsi la sensibilité du processus de lyse.This surfactant will facilitate the release of nucleic acids, before the amplification step, thus improving the sensitivity of the lysis process.

Selon un mode particulier, l’agent tensioactif est un agent tensioactif non ionique.According to a particular embodiment, the surfactant is a nonionic surfactant.

Comme agent tensioactif non ionique, on peut citer notamment l’octylphénoxypolyéthoxyéthanol (TritonTMX100), le nonylphenol ethoxylate (TergitolTMde type NP-40) ou les polysorbates, en particulier le polysorbate 20 autrement nommé Polyethylene glycol sorbitan monolaurate (CAS Number: 9005-64-5). On peut citer par exemple le polysorbate 20 commercialisé sous la dénomination TWEEN®20 par la société Merck.As a nonionic surfactant, mention may be made in particular of octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton TM X100), nonylphenol ethoxylate (Tergitol TM of the NP-40 type) or polysorbates, in particular polysorbate 20 otherwise called Polyethylene glycol sorbitan monolaurate (CAS Number: 9005-64-5). Mention may be made, for example, of polysorbate 20 marketed under the name TWEEN® 20 by the company Merck.

Ainsi, selon un mode particulier de l’invention, l’étape d’inactivation b) du procédé de l’invention comprend en outre la mise au contact du lysat avec un agent tensioactif non ionique, en particulier un octylphénoxypolyéthoxyéthanol (TritonTMX 100), un nonylphenol ethoxylate (TergitolTMde type NP-40) ou un polysorbate, tel que le polysorbate 20.Thus, according to a particular mode of the invention, the inactivation step b) of the process of the invention further comprises bringing the lysate into contact with a nonionic surfactant, in particular an octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton TM X 100 ), a nonylphenol ethoxylate (Tergitol TM type NP-40) or a polysorbate, such as polysorbate 20.

La teneur en agent tensioactif utilisée dans le procédé selon l’invention ira généralement de 0,1% à 20% en poids par rapport au poids du milieu réactionnel.The content of surfactant used in the process according to the invention will generally range from 0.1% to 20% by weight relative to the weight of the reaction medium.

L’homme du métier saura adapter la teneur en agent tensioactif en fonction de sa nature et de la séquence cible.Those skilled in the art will know how to adapt the surfactant content according to its nature and the target sequence.

Par exemple pour un polysorbate 20, on pourra utiliser une teneur de 5% à 20% en particulier de 8% à 15% en poids par rapport au poids du milieu réactionnel.For example, for a polysorbate 20, a content of 5% to 20%, in particular 8% to 15% by weight relative to the weight of the reaction medium, may be used.

Pour un octylphénoxypolyéthoxyéthanol (TritonTMX 100), on pourra utiliser une teneur de 1% à 10% en particulier de 2% à 5% en poids par rapport au poids du milieu réactionnel.For an octylphenoxypolyethoxyethanol (Triton TM X 100), it is possible to use a content of 1% to 10%, in particular 2% to 5% by weight relative to the weight of the reaction medium.

Pour un nonylphenol ethoxylate (TergitolTMde type NP-40), on pourra utiliser une teneur de 0,1% à 5%, en particulier de 0,2 à 1% en poids par rapport au poids du milieu réactionnel.For a nonylphenol ethoxylate (Tergitol TM of the NP-40 type), a content of 0.1% to 5%, in particular 0.2 to 1% by weight relative to the weight of the reaction medium, may be used.

L’agent tensioactif peut être présent dans le tampon d’arrêt ou dans un tampon séparé, utilisé avant, avec ou après le tampon d’arrêt.The surfactant can be present in the Stop Buffer or in a separate buffer, used before, with or after the Stop Buffer.

De préférence, l’agent tensioactif est dans le tampon d’arrêt.Preferably, the surfactant is in the Stop Buffer.

Protecteurs d’ARNs (optionnels)RNA protectors (optional)

Selon un mode particulier de l’invention, le procédé de l’invention comprend en outre la mise en contact du lysat avec un protecteur d’ARN.According to a particular embodiment of the invention, the method of the invention further comprises bringing the lysate into contact with an RNA protector.

Par ‘protecteur d’ARN’, on entend un agent qui empêche la dégradation des ARNs. On peut citer notamment les inhibiteurs de RNase, en particulier la RNasine.By ‘RNA protector’, we mean an agent that prevents the degradation of RNAs. Mention may in particular be made of RNase inhibitors, in particular RNasine.

La teneur en RNasine utilisée dans le procédé selon l’invention ira généralement de 0,05U/µl à 25U/µl en poids par rapport au poids du milieu réactionnel.The RNasine content used in the process according to the invention will generally range from 0.05U/μl to 25U/μl by weight relative to the weight of the reaction medium.

L’agent protecteur d’ARN peut être présent dans le tampon d’arrêt ou dans un tampon séparé, utilisé avant, avec ou après le tampon d’arrêt.The RNA protecting agent can be present in the Stop Buffer or in a separate buffer, used before, with or after the Stop Buffer.

De préférence, l’agent protecteur d’ARN est dans le tampon d’arrêt.Preferably, the RNA protecting agent is in the stop buffer.

Selon un mode particulier, l’étape b) d’inactivation comprend en outre la mise au contact du lysat avec :According to a particular mode, step b) of inactivation also comprises bringing the lysate into contact with:

- un substrat de ladite protéase, notamment une protéine plasmatique ou un collagène, de préférence une protéine plasmatique telle que l’albumine, de préférence encore l’albumine de sérum bovin (BSA), et/ou- a substrate of said protease, in particular a plasma protein or a collagen, preferably a plasma protein such as albumin, more preferably bovine serum albumin (BSA), and/or

- un agent tensioactif choisi dans le groupe constitué par les agents tensioactifs non ioniques, anioniques, cationiques, zwittérioniques, et leurs mélanges, notamment un agent tensioactif non ionique, en particulier un octylphénoxypolyéthoxyéthanol, un nonylphenol ethoxylate, ou un polysorbate tel que le polysorbate 20, et/ou- a surfactant chosen from the group consisting of nonionic, anionic, cationic, zwitterionic surfactants, and mixtures thereof, in particular a nonionic surfactant, in particular an octylphenoxypolyethoxyethanol, a nonylphenol ethoxylate, or a polysorbate such as polysorbate 20 , and or

- un inhibiteur de RNase, en particulier la RNasine.- an RNase inhibitor, in particular RNasine.

Ainsi, le tampon d’arrêt selon l’invention comprend avantageusement :Thus, the stop buffer according to the invention advantageously comprises:

  • un inhibiteur de protéase tel que décrit ci-dessus, pour inactiver en particulier la protéinase K,a protease inhibitor as described above, in particular to inactivate proteinase K,
  • une protéine leurre telle que décrite ci-dessus, pour éliminer l’activité protéolytique résiduelle de la protéase dans le milieu réactionnel,a decoy protein as described above, to eliminate the residual proteolytic activity of the protease in the reaction medium,
  • un agent tensioactif tel que décrit ci-dessus, pour faciliter la libération ultime des acides nucléiques de leur environnement protéique, eta surfactant as described above, to facilitate ultimate release of the nucleic acids from their protein environment, and
  • un inhibiteur de RNase tel que décrit ci-dessus, en particulier une RNasine, etan RNase inhibitor as described above, in particular an RNasine, and
  • avantageusement en outre un colorant, en particulier un colorant non inhibiteur de la PCRadvantageously additionally a dye, in particular a non-PCR inhibiting dye

La présence d’un colorant permet en effet de faciliter la mise en œuvre du procédé de l’invention.The presence of a dye makes it possible to facilitate the implementation of the method of the invention.

Selon un mode particulier et préféré de l’invention, le procédéin vitrode libération, de détection et/ou quantification d’acides nucléiques d’un échantillon d’un sujet comprend les étapes suivantes :According to a particular and preferred embodiment of the invention, the in vitro method for releasing, detecting and/or quantifying nucleic acids from a sample from a subject comprises the following steps:

  1. lyse et dénaturation protéique d’un échantillon choisi dans le groupe constitué par un échantillon salivaire, un échantillon oropharyngé ou nasopharyngé, avec une protéinase K, en particulier mise en œuvre à une température de 50 à 60°C pendant 15 à 60 minutes,lysis and protein denaturation of a sample chosen from the group consisting of a salivary sample, an oropharyngeal or nasopharyngeal sample, with a proteinase K, in particular implemented at a temperature of 50 to 60°C for 15 to 60 minutes,
  2. inactivation de la protéinase K par ajout de fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), avantageusement en outre d’une albumine de sérum bovin (BSA), avantageusement en outre d’un agent tensioactif non ionique, et avantageusement en outre d’une RNasine,inactivation of proteinase K by adding phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), advantageously additionally bovine serum albumin (BSA), advantageously additionally a nonionic surfactant, and advantageously additionally an RNasine,
  3. optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, etoptionally amplification of the nucleic acids present in the lysate, and
  4. éventuellement détection et/ou quantification des acides nucléiques.optionally detection and/or quantification of nucleic acids.

c) Etape d’amplification (optionnelle) des acides nucléiques présents dans le lysatc) Amplification step (optional) of the nucleic acids present in the lysate

Cette étape d’amplification des séquences cibles et des séquences contrôles est réalisée par les méthodes bien connues de PCR (ex : qPCR, RT-PCR, digital PCR, PCR isothermale…), en présence d’enzymes (ex : Taq polymérase et RT-transcriptase).This step of amplification of target sequences and control sequences is carried out by well-known PCR methods (e.g.: qPCR, RT-PCR, digital PCR, isothermal PCR, etc.), in the presence of enzymes (e.g.: Taq polymerase and RT -transcriptase).

Par ‘séquences cibles’ ou ‘acides nucléiques cibles’, on entend des acides nucléiques génomiques du sujet testé, ou des acides nucléiques de pathogènes ayant infecté le sujet testé, en particulier des ADNs et/ou ARNs de bactéries, de virus, de parasites ou de champignons.By 'target sequences' or 'target nucleic acids' is meant genomic nucleic acids of the subject tested, or nucleic acids of pathogens having infected the subject tested, in particular DNAs and/or RNAs of bacteria, viruses, parasites or mushrooms.

Selon un mode particulier, il s’agit d’acides nucléiques du sujet testé, par exemple pour détecter et/ou quantifier des mutations et/ou autres anomalies corrélées à des désordres physiologiques ou pathologiques.According to a particular mode, these are nucleic acids of the subject tested, for example to detect and/or quantify mutations and/or other anomalies correlated with physiological or pathological disorders.

Selon un mode particulier, il s’agit d’acides nucléiques de pathogènes ayant infecté le sujet, par exemples des acides nucléiques de virus, de bactéries ou de parasites, pour détecter et/ou quantifier une charge bactérienne ou virale.According to a particular mode, they are nucleic acids of pathogens having infected the subject, for example nucleic acids of viruses, bacteria or parasites, to detect and/or quantify a bacterial or viral load.

L’étape d’amplification peut nécessiter l’utilisation de séquences contrôles, endogènes et/ou exogènes.The amplification step may require the use of control, endogenous and/or exogenous sequences.

Par ‘séquences contrôle’, on entend notamment :By “control sequences”, we mean in particular:

  • des séquences endogènes telles que des gènes de ménage, caractérisés par leur présence intrinsèque dans toutes les cellules de l’échantillon de manière constitutive. On peut citer notamment les gènes codant pour des protéines hautement conservées telles que la protéine microglobuline bêta 2 ou la protéine d’actine et notamment la forme bêta (on parle de ‘contrôle endogène’) et/ouendogenous sequences such as housekeeping genes, characterized by their intrinsic presence in all the cells of the sample in a constitutive way. Mention may be made in particular of the genes coding for highly conserved proteins such as the beta 2 microglobulin protein or the actin protein and in particular the beta form (we speak of 'endogenous control') and/or
  • des séquences exogènes telles que des gènes de pathogènes autres que celui recherché mais de nature très proche de la cible ; on peut citer par exemple le mengovirus, également connu sous le nom de virus Columbia SK, le virus Elberfield de souris et d'encéphalomyocarditevirus, virus non-pathogène pour l’homme servant de contrôle exogène pour les cibles virales ARN ; pour les cibles bactériennes à ADN, on peut citer par exemple la séquence d’un micro-organisme non pathogène tel que Mycobacterium smegmatis ou E.coli (on parle de ‘contrôle exogène’).exogenous sequences such as genes of pathogens other than the one sought but very close in nature to the target; examples include mengovirus, also known as Columbia SK virus, mouse Elberfield virus and encephalomyocarditis virus, a non-pathogenic virus for humans serving as an exogenous control for RNA viral targets; for bacterial DNA targets, we can cite, for example, the sequence of a non-pathogenic microorganism such as Mycobacterium smegmatis or E.coli (we speak of 'exogenous control').

Les contrôles endogènes permettent de valider la présence et l’intégrité de l’échantillon pendant toutes les phases du processus analytique. Ils permettent de valider la présence de cellules, la bonne manipulation et libération des acides nucléiques de l’échantillon et de vérifier l’absence d’inhibiteurs de PCR.Endogenous controls validate the presence and integrity of the sample during all phases of the analytical process. They make it possible to validate the presence of cells, the correct handling and release of nucleic acids from the sample and to verify the absence of PCR inhibitors.

Les contrôles exogènes sont ajoutés dans l’échantillon pendant le processus analytique et permettent de valider l’efficacité et le bon déroulement des phases de libération des acides nucléiques et d’amplification.Exogenous controls are added to the sample during the analytical process and make it possible to validate the effectiveness and smooth running of the nucleic acid release and amplification phases.

L’homme du métier saura adapter le procédé selon l’invention (présence ou non de séquences contrôles endogènes et/ou exogènes) en fonction de la cible et de la finalité (procédé de détection et/ou quantification, procédé de diagnostic…).A person skilled in the art will know how to adapt the method according to the invention (presence or absence of endogenous and/or exogenous control sequences) depending on the target and the purpose (detection and/or quantification method, diagnostic method, etc.).

Selon un mode particulier, le procédé de l’invention permet une co-amplification, en particulier dans un même puits, des séquences cibles (ex : séquence génomique cible du sujet ou séquence d’un pathogène susceptible d’avoir infecté ledit sujet), et de séquences contrôles.According to a particular embodiment, the method of the invention allows co-amplification, in particular in the same well, of target sequences (e.g. target genomic sequence of the subject or sequence of a pathogen likely to have infected said subject), and control sequences.

Ainsi, le procédé selon l’invention, de préférence pour PCR directe, comprend :Thus, the method according to the invention, preferably for direct PCR, comprises:

- un système d’amplification des séquences cibles comprenant des amorces sens et antisens d’amplification des ‘séquences cibles’ sus-décrites et des sondes spécifiques, avantageusement marquées par des fluorophores, de détection des séquences cibles amplifiées ; et- a target sequence amplification system comprising sense and antisense primers for amplification of the “target sequences” described above and specific probes, advantageously labeled with fluorophores, for detecting the amplified target sequences; And

- éventuellement un système d’amplification des séquences contrôles endogènes (gènes de ménage) et exogènes (séquences d’un autre pathogène) comprenant des amorces sens et antisens d’amplification desdites séquences contrôles et des sondes spécifiques, avantageusement marquées par des fluorophores, de détection desdites séquences contrôles amplifiées.- optionally a system for amplification of endogenous (household genes) and exogenous (sequences of another pathogen) control sequences comprising sense and antisense primers for amplification of said control sequences and specific probes, advantageously labeled with fluorophores, of detection of said amplified control sequences.

L’homme du métier saura choisir les amorces sens et antisens spécifiques des séquences cibles à amplifier, ainsi que les sondes spécifiques adaptées à la détection des séquences cibles et contrôle amplifiées.Those skilled in the art will know how to choose the specific sense and antisense primers for the target sequences to be amplified, as well as the specific probes suitable for the detection of the amplified target and control sequences.

Selon un mode particulier, le procédé comprend :According to a particular mode, the method comprises:

- un système d’amplification de séquences virales de coronavirus aviaire (Infectious bronchitis virus, IBV) comprenant des amorces sens et antisens d’amplification desdites séquences virales et des sondes spécifiques, avantageusement marquées par des fluorophores, de détection des séquences cibles amplifiées ; et- a system for the amplification of viral sequences of avian coronavirus (Infectious bronchitis virus, IBV) comprising sense and antisense primers for the amplification of said viral sequences and specific probes, advantageously labeled with fluorophores, for detecting the amplified target sequences; And

- éventuellement un système d’amplification des séquences contrôles exogènes (ex : séquences de mengovirus) comprenant des amorces sens et antisens d’amplification desdites séquences contrôles et des sondes spécifiques, avantageusement marquées par des fluorophores, de détection desdites séquences contrôles amplifiées.- optionally a system for amplifying exogenous control sequences (e.g. mengovirus sequences) comprising sense and antisense primers for amplifying said control sequences and specific probes, advantageously labeled with fluorophores, for detecting said amplified control sequences.

Le kit pour la mise en œuvre d’un tel procédé de détection d’IBV pourra comprendre en outre un réactif comportant le virus exogène (mengovirus) inactivé et calibré à ajouter de manière constante à chaque échantillon avant le début du procédéThe kit for the implementation of such a method for detecting IBV may also comprise a reagent comprising the inactivated and calibrated exogenous virus (mengovirus) to be added constantly to each sample before the start of the method.

On peut utiliser des réactifs, amorces et sondes disponibles commercialement et adaptés à une amplification PCR, en suivant les recommandations du fournisseur.Commercially available reagents, primers and probes suitable for PCR amplification can be used, following the supplier's recommendations.

d) Etape détection et/ou quantification des acides nucléiques amplifiés ou nond) Step detection and/or quantification of nucleic acids, amplified or not

Cette étape de détection et/ou quantification des séquences cibles amplifiées ou non est réalisée par les méthodes bien connues de l’homme du métier.This detection and/or quantification step of the target sequences, whether amplified or not, is carried out by methods well known to those skilled in the art.

Pour une détection directe (sans amplification), on peut citer les méthodes d’hybridation bien connues de l’homme du métier (ex : Northern blot, dotblot…).For direct detection (without amplification), mention may be made of hybridization methods well known to those skilled in the art (e.g. Northern blot, dotblot, etc.).

Pour une détection avec amplification préalable (ex : amplification Taqman, amplification isothermale, amplification digitale), on peut citer les méthodes de détection de fluorescence bien connues de l’homme du métier.For detection with prior amplification (e.g. Taqman amplification, isothermal amplification, digital amplification), mention may be made of fluorescence detection methods well known to those skilled in the art.

Kitset

La présente invention porte également sur un kit ou ensemble pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’invention, comprenant au moins :The present invention also relates to a kit or assembly for implementing a method according to the invention, comprising at least:

  • des réactifs pour la libération des acides nucléiques par lyse;reagents for the release of nucleic acids by lysis;
  • une protéase à sérine, de préférence la protéinase K,a serine protease, preferably proteinase K,
  • un inhibiteur de protéase à sérine choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF),a serine protease inhibitor selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF),
  • optionnellement en outre un substrat de protéinase K, de préférence une albumine de sérum bovin (BSA) et/ou un agent tensioactif non ionique, et/ou un inhibiteur de RNase, de préférence une RNasine,optionally additionally a proteinase K substrate, preferably bovine serum albumin (BSA) and/or a nonionic surfactant, and/or an RNase inhibitor, preferably an RNasine,
  • optionnellement en outre un colorant,optionally additionally a colorant,
  • éventuellement des réactifs pour l’amplification desdits acides nucléiques et/ou l’amplification de gènes de ménage (contrôle endogène) et/ou de gènes d’autres pathogènes témoins (contrôle exogène), et/ouoptionally reagents for the amplification of said nucleic acids and/or the amplification of housekeeping genes (endogenous control) and/or genes of other control pathogens (exogenous control), and/or
  • éventuellement des réactifs pour la détection desdits acides nucléiques.optionally reagents for the detection of said nucleic acids.

La protéase à sérine est généralement présente dans le tampon de lyse.Serine protease is usually present in the lysis buffer.

L’inhibiteur de protéase à sérine est généralement présent dans le tampon d’arrêt.The serine protease inhibitor is usually present in the stop buffer.

Le substrat de protéinase K et l’agent tensioactif non ionique peuvent être présents dans le tampon d’arrêt ou dans un tampon séparé.The proteinase K substrate and the nonionic surfactant can be present in the stop buffer or in a separate buffer.

Ainsi selon un mode particulier, le kit ou ensemble selon l’invention comprend au moins :Thus, according to a particular embodiment, the kit or assembly according to the invention comprises at least:

  • Un tampon de lyse comprenant la protéinase K,A lysis buffer comprising proteinase K,
  • Un tampon d’arrêt comprenant :
    • un inhibiteur de protéase à sérine choisi de préférence dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF)
    • un substrat de protéinase K, de préférence une albumine de sérum bovin (BSA)
    • un agent tensioactif non ionique, de préférence un octylphénoxypolyéthoxyéthanol, un nonylphenol ethoxylate, ou un polysorbate tel que le polysorbate 20,
    • éventuellement en outre un inhibiteur de RNase, de préférence une RNasine et
    • éventuellement en outre un colorant.
    A stop buffer comprising:
    • a serine protease inhibitor preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)
    • a proteinase K substrate, preferably bovine serum albumin (BSA)
    • a nonionic surfactant, preferably an octylphenoxypolyethoxyethanol, a nonylphenol ethoxylate, or a polysorbate such as polysorbate 20,
    • optionally additionally an RNase inhibitor, preferably an RNase and
    • optionally additionally a colorant.

Selon un mode particulier, le kit ou ensemble selon l’invention comprend :According to a particular embodiment, the kit or assembly according to the invention comprises:

  • Un tampon de lyse comprenant une protéinase K (de 0,04mg/mL à 0,08mg/mL)A lysis buffer comprising a proteinase K (from 0.04mg/mL to 0.08mg/mL)
  • Un tampon d’arrêt comprenant PMSF (20mM à 40mM) + BSA (3,25mg/mL à 6,5 mg/mL) + Tampon commercial pH 8.0 + un tensioactif non ionique de type Tween®20 (5% à 10%) ou alternativement TritonTMX-100 (1,25% à 2,5%) ou TergitolTMde type NP-40 (0,25% à 0,5%), éventuellement une RNasine, et avantageusement en outre un colorant.A stop buffer comprising PMSF (20mM to 40mM) + BSA (3.25mg/mL to 6.5 mg/mL) + commercial buffer pH 8.0 + a nonionic surfactant such as Tween ® 20 (5% to 10%) or alternatively Triton TM X-100 (1.25% to 2.5%) or Tergitol TM of the NP-40 type (0.25% to 0.5%), optionally an RNasine, and advantageously in addition a colorant.

L’homme du métier saura ajuster les teneurs en réactifs, en particulier les teneurs en protéase à sérine, inhibiteur de protéase à sérine, protéine leurre et agent tensioactif non ionique, en fonction de la nature de l’échantillon et des acides nucléiques à détecter (génomiques, pathogènes).A person skilled in the art will know how to adjust the contents of reagents, in particular the contents of serine protease, serine protease inhibitor, decoy protein and nonionic surfactant, depending on the nature of the sample and the nucleic acids to be detected. (genomics, pathogens).

L’invention porte également sur l’utilisation d’un inhibiteur de protéase, en particulier d’un inhibiteur de protéase à sérine, de préférence choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), la protéinase K inhibitor, et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), pour inactiver la protéase présente dans un lysat d’échantillon destiné notamment à une amplification et/ou une détection et/ou quantification des acides nucléiques présents dans l’échantillon.The invention also relates to the use of a protease inhibitor, in particular a serine protease inhibitor, preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF ), proteinase K inhibitor, and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), to inactivate the protease present in a sample lysate intended in particular for amplification and/or detection and/or quantification of the nucleic acids present in the sample.

FIGURESFIGURES

Résultats qPCR du test d’inhibition de la PK par chauffage et alternativement par un inhibiteur de protéase (PMSF). qPCR results of PK inhibition test by heating and alternatively by a protease inhibitor (PMSF).

Evaluation d’une amplification PCR (mesure fluorescence) avec et sans inactivation de la PK. Evaluation of PCR amplification (fluorescence measurement) with and without PK inactivation.

Evaluation d’une amplification PCR (mesure fluorescence) avec ou sans PK, sur un échantillon d’écouvillon nasopharyngé positif au SARS-Cov-2. Evaluation of a PCR amplification (fluorescence measurement) with or without PK, on a nasopharyngeal swab sample positive for SARS-Cov-2.

Evaluation d’une amplification PCR (mesure fluorescence) avec inactivation par chauffage ou inactivation chimique de la PK, sur un échantillon d’écouvillon nasopharyngé positif au SARS-Cov-2. Evaluation of PCR amplification (fluorescence measurement) with inactivation by heating or chemical inactivation of PK, on a nasopharyngeal swab sample positive for SARS-Cov-2.

Résultats qPCR du test d’inhibition de la PK avec PMSF en présence ou non de BSA. qPCR results of the PK inhibition test with PMSF in the presence or absence of BSA.

Résultats qPCR du test d’inhibition de la PK avec PMSF, BSA et en présence ou non de Tween 20. qPCR results of the PK inhibition test with PMSF, BSA and in the presence or absence of Tween 20.

Résultats qPCR du test d’inhibition de la PK avec PMSF en présence de mix réactionnels d’enzymes Taq et RT. qPCR results of the PK inhibition test with PMSF in the presence of reaction mixes of Taq and RT enzymes.

Résultats qPCR du test d’inhibition de la PK avec AEBSF. qPCR results of PK inhibition test with AEBSF.

L’invention va être illustrée dans les exemples non limitatifs suivants.The invention will be illustrated in the following non-limiting examples.

EXEMPLESEXAMPLES

Exemple 1 : Effet d’un inhibiteur de protéinase K (PK) comparée à une inhibition classique de PK par chauffageExample 1: Effect of a Proteinase K (PK) Inhibitor Compared to Conventional PK Inhibition by Heating

L’effet technique de l’efficacité de l’inactivation de la protéinase K (PK) par un composé inhibiteur comparé à une inactivation classique par chauffage a été démontré sur un modèle ARN purifié de coronavirus aviaire (Infectious bronchitis virus, IBV). L’objectif ici était de démontrer que l’inhibiteur de PK permettait bien d’inactiver la PK aussi bien que peut le faire l’inactivation classique par chauffage à 95°C pendant 10 minutes.The technical effect of the efficiency of proteinase K (PK) inactivation by an inhibitor compound compared to conventional inactivation by heating has been demonstrated on a purified RNA model of avian coronavirus (Infectious bronchitis virus, IBV). The objective here was to demonstrate that the PK inhibitor indeed inactivated PK as well as conventional inactivation by heating at 95°C for 10 minutes can do.

Pour cela nous avons réalisé une amplification PCR de l’ARN du virus IBV purifié, selon différentes conditions comparatives :For this we carried out a PCR amplification of the RNA of the purified IBV virus, according to different comparative conditions:

- sans chauffage (Témoin),- without heating (Control),

- après chauffage à 95°C 10minutes (effet de chauffage sur la détection de l’ARN),- after heating at 95°C for 10 minutes (heating effect on RNA detection),

- après chauffage 95°C pendant 10min en présence de PK (impact du chauffage sur l’inactivation de la PK),- after heating at 95°C for 10 min in the presence of PK (impact of heating on the inactivation of PK),

- avec ajout de 10mM ou 16mM d’un inhibiteur de PK, le Fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), en présence de PK (impact de l’inhibiteur sur l’inactivation de la PK).- with addition of 10 mM or 16 mM of a PK inhibitor, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), in the presence of PK (impact of the inhibitor on the inactivation of PK).

Les résultats sont présentés à la et dans le tableau 1 ci-dessous :The results are presented in the and in Table 1 below:

MéthodeMethod Cqcq ARN seulRNA alone 24,8224.82 ARN seul 95°C 10’RNA alone 95°C 10’ 25,1025.10 ARN+ PK 95°CRNA+ PK 95°C 28,7128.71 ARN + PK + PMSF
10 mM
RNA + PK + PMSF
10mM
28,6128.61
ARN + PK + PMSF
10 mM
RNA + PK + PMSF
10mM
26,5526.55

Le Cq(cycle de seuil) correspond à l'intersection entre une courbe d'amplification et une ligne de seuil. Il correspond à une mesure relative de la concentration de la cible dans la réaction de PCR.The C q (threshold cycle) corresponds to the intersection between an amplification curve and a threshold line. It corresponds to a relative measure of the concentration of the target in the PCR reaction.

« Cq » correspond à une valeur de sensibilité de détection des Acides Nucléiques. Ainsi, plus le Cq est précoce, plus il y a de matière (Acide Nucléique au départ) donc plus la charge de l’agent pathogène est importante chez le patient testé. Le Cq va donc être en biologie moléculaire une des données principales pour établir une quantification relative de « la charge infectieuse ».“Cq” corresponds to a Nucleic Acid detection sensitivity value. Thus, the earlier the Cq, the more material there is (Nucleic Acid at the start) and therefore the greater the load of the pathogen in the patient tested. The Cq will therefore be one of the main data in molecular biology for establishing a relative quantification of the “infectious load”.

Ces résultats montrent que le chauffage de l’ARN pendant 10min n’induit pas de perte de Cq, donc pas de perte de matière.These results show that heating the RNA for 10 min does not induce loss of Cq, therefore no loss of material.

En revanche le chauffage en présence de PK induit un décalage dans la détection de l’ARN traduisant une perte de matière, la PK ne semble donc pas totalement inactivée par le chauffage à 95°C pendant 10min.On the other hand, heating in the presence of PK induces a shift in the detection of RNA reflecting a loss of material, the PK therefore does not seem to be completely inactivated by heating at 95°C for 10 min.

L’ajout d’un inhibiteur de PK (PMSF) à 10mM permet une détection de l’ARN équivalente à l’inactivation classique au chauffage. Cela indique que la présence du PMSF à cette concentration est suffisante pour inactiver la PK, aussi bien que l’inactivation classique par chauffage. Par ailleurs, quand on augmente la concentration de PMSF, on observe que la détection se rapproche encore plus du témoin seul, indiquant que l’on inactive la PK encore mieux que par l’inactivation classique par chauffage.The addition of a PK inhibitor (PMSF) at 10mM provides RNA detection equivalent to conventional heating inactivation. This indicates that the presence of PMSF at this concentration is sufficient to inactivate PK, as well as classical inactivation by heating. Moreover, when the concentration of PMSF is increased, it is observed that the detection is even closer to the control alone, indicating that the PK is inactivated even better than by conventional inactivation by heating.

L’utilisation d’un inhibiteur est donc avantageuse, dans une condition de lyse et dénaturation protéique d’un échantillon avec une protéase (ex : PK), comparativement à une inactivation classique par chauffage.The use of an inhibitor is therefore advantageous, in a condition of protein lysis and denaturation of a sample with a protease (e.g. PK), compared to conventional inactivation by heating.

Exemple 2 : Inactivation nécessaire de la PK avant l’amplification PCRExample 2: Necessary inactivation of PK before PCR amplification

Exemple 2-1 : amplification et détection d’un ARN viral IBV extraitExample 2-1: Amplification and Detection of Extracted IBV Viral RNA

L’intérêt d’inactiver la PK avant l’utilisation en PCR a été ici redémontré.The interest of inactivating PK before using it in PCR has been demonstrated here.

Pour ce faire, nous avons utilisé un ARN viral IBV déjà extrait, et rajouté de la PK selon 3 conditions opératoires : de la PK inactivée par chauffage (comparatif), ou de la PK non inactivée (témoin) ou de la PK en présence de PMSF 10mM (invention). Puis nous avons amplifié cet ARN viral par RT-qPCR.To do this, we used an IBV viral RNA already extracted, and added PK according to 3 operating conditions: PK inactivated by heating (comparative), or non-inactivated PK (control) or PK in the presence of 10mM PMSF (invention). Then we amplified this viral RNA by RT-qPCR.

Le premier échantillon contient une quantité définie d’ARN IBV extrait dans lequel on a rajouté de la PK à une concentration de 0,3 mg/mL, inactivée par chauffage 95°C 10 minutes (comparatif). Pour la quantité définie d’ARN IBV, on utilise une dilution au 1/3000equi sort à un Cq de 24-25.The first sample contains a defined quantity of extracted IBV RNA to which PK has been added at a concentration of 0.3 mg/mL, inactivated by heating at 95° C. for 10 minutes (comparative). For the defined amount of IBV RNA, a 1/3000 dilution is used which comes out at a Cq of 24-25.

Le second échantillon contient la même concentration d’ARN IBV extrait, mais la PK (même concentration) n’est pas inactivée (témoin).The second sample contains the same concentration of extracted IBV RNA, but the PK (same concentration) is not inactivated (control).

Le troisième échantillon contient toujours la même concentration en ARN et en PK mais cette fois-ci, la PK est inactivée par une solution d’arrêt contenant le PMSF seul 10 mM (invention).The third sample still contains the same concentration of RNA and PK, but this time the PK is inactivated by a stopping solution containing PMSF alone 10 mM (invention).

5 µL de chaque échantillon est ajouté aux 15 µL de mix réactionnel (ID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex d’IDvet) et l’amplification de l’ARN par RT-qPCR est réalisée selon les préconisations du fournisseur :5 µL of each sample is added to the 15 µL of reaction mix (ID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex from IDvet) and the RNA amplification by RT-qPCR is carried out according to the supplier's recommendations:

ID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex d’IDvetID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex from IDvet

Programme d’Amplification :Booster Program:

10 min à 50°C10 mins at 50°C 2 min à 95°C2 mins at 95°C 10 sec à 95°C10 sec at 95°C 40 steps40 steps 30 sec à 60°C30 sec at 60°C

*acquisition de la fluorescence. Les résultats sont présentés à la .*fluorescence acquisition. The results are presented in the .

On observe qu’aucune amplification n’est pas détectée dans le cas où la Protéinase K n’est pas inactivée (témoin), alors que l’ARN est bien détecté dans les deux autres cas (présence d’une courbe caractéristique). Les résultats nous montrent bien qu’en l’absence d’inactivation (par un composé inhibiteur ou par chauffage), la protéinase K ne peut en aucun cas être utilisée avec une technique de PCR car elle dégrade les enzymes nécessaires à la réalisation de la réaction.It is observed that no amplification is detected in the case where Proteinase K is not inactivated (control), whereas the RNA is well detected in the two other cases (presence of a characteristic curve). The results clearly show us that in the absence of inactivation (by an inhibiting compound or by heating), proteinase K cannot in any case be used with a PCR technique because it degrades the enzymes necessary for carrying out the reaction.

Exemple 2-2 : amplification et détection d’un ARN viral de SARS-Cov-2Example 2-2: Amplification and detection of a SARS-Cov-2 viral RNA

Nous avons utilisé des surnageants d’écouvillons nasopharyngés testés positifs au coronavirus SARS-CoV-2 et montré l’intérêt d’une inactivation chimique de la PK par rapport à une inactivation par chauffage.We used supernatants from nasopharyngeal swabs that tested positive for the SARS-CoV-2 coronavirus and showed the interest of a chemical inactivation of the PK compared to an inactivation by heating.

Dans un premier temps, on a testé comparativement des conditions de chauffage ou traitement à la PK :Initially, we tested comparatively the conditions of heating or treatment with PK:

  • Chauffage simple sans protéinase K (PK) à 56°C 30minSimple heating without proteinase K (PK) at 56°C 30min
  • Chauffage simple sans protéinase K (PK) à 95°C 10min ;Simple heating without proteinase K (PK) at 95°C 10min;
  • Ajout d’un tampon de lyse avec PK (0,04mg/mL) puis incubation 30min à 56°CAddition of a lysis buffer with PK (0.04mg/mL) then incubation for 30min at 56°C
  • Ajout d’un tampon de lyse avec PK puis incubation 30min à 56°C à température ambiante.Addition of a lysis buffer with PK then incubation for 30 min at 56°C at room temperature.

Puis nous avons amplifié cet ARN viral par RT-qPCR.Then we amplified this viral RNA by RT-qPCR.

Pour la quantité définie d’ARN viral SARS-Cov-2, on utilise un échantillon de surnageant d’écouvillons nasopharyngés d’un patient préalablement testés par purification et amplification et ressorti positif à un Cq de 18-19.For the defined amount of SARS-Cov-2 viral RNA, a supernatant sample of nasopharyngeal swabs from a patient previously tested by purification and amplification and found to be positive at a Cq of 18-19 is used.

5 µL de chaque échantillon est ajouté aux 8 µL de mix réactionnel et l’amplification de l’ARN par RT-qPCR est réalisée selon les préconisations du fournisseur (voir programme d’amplification ci-dessous).5 µL of each sample is added to the 8 µL of reaction mix and the RNA amplification by RT-qPCR is carried out according to the supplier's recommendations (see amplification program below).

Pour chaque réaction d’amplification, on utilise 0,4 µM de chacune des amorces et 0,2 µM de sonde. Le Master Mix et la Reverse Transcriptase (RT) sont ajoutés selon les concentrations préconisées par le fournisseur : Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X de chez Biotechrabbit (Ref : BR0502003) :For each amplification reaction, 0.4 µM of each of the primers and 0.2 µM of probe are used. The Master Mix and the Reverse Transcriptase (RT) are added according to the concentrations recommended by the supplier: Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X from Biotechrabbit (Ref: BR0502003):

  • pour les conditions ‘sans PK’ : prélèvement direct des 5µl après le chauffage ;for 'without PK' conditions: direct sampling of 5µl after heating;
  • pour les conditions ‘avec PK’ : prélèvement de 20µl après chauffage avec PK et ajout de 5µl de tampon d’arrêt puis prélèvement de 5µl et ajout de 8µl de mix pour PCR.for the conditions 'with PK': sampling of 20μl after heating with PK and addition of 5μl of stop buffer then sampling of 5μl and addition of 8μl of mix for PCR.

Programme d’Amplification :Booster Program:

10 min à 50°C10 mins at 50°C 2 min à 95°C2 mins at 95°C 10 sec à 95°C10 sec at 95°C 40 steps40 steps 30 sec à 60°C30 sec at 60°C

*acquisition de la fluorescence (fluorophore FAM= fluorescéine).*fluorescence acquisition (fluorophore FAM= fluorescein).

Les résultats sont présentés dans le tableau 4 suivant et à la .The results are presented in the following table 4 and at .

MéthodeMethod Cq (FAM)Cq (FAM) Chauffage 56°C 30min sans PKHeating 56°C 30min without PK 23.123.1 Chauffage 56°C 30min avec PKHeating 56°C 30min with PK 19.919.9 Chauffage 95°C 10 min sans PKHeating 95°C 10 min without PK 22.022.0 Incubation TA 30 min avec PKTA 30 min incubation with PK 19.519.5

On observe que l’ajout de PK présente un réel intérêt pour sortir des signaux plus précoces et donc gagner en sensibilité par rapport à un simple chauffage.It is observed that the addition of PK is of real interest to release earlier signals and therefore gain in sensitivity compared to simple heating.

Dans un second temps, on a testé comparativement des conditions d’inactivation de la PK par chauffage ou par traitement avec un inhibiteur chimique selon l’invention (PMSF 4mM), avant l’étape d’amplification PCR sur le protocole décrit ci-dessus.In a second step, the conditions of inactivation of the PK were comparatively tested by heating or by treatment with a chemical inhibitor according to the invention (PMSF 4 mM), before the PCR amplification step on the protocol described above. .

Les résultats sont présentés dans le tableau 5 suivant et à la .The results are presented in the following table 5 and at .

MéthodeMethod Cq (FAM)Cq (FAM) Chauffage 56°C 30min avec PK + blocage chimiqueHeating 56°C 30min with PK + chemical blocking 19.919.9 Chauffage 56°C 30min avec PK + blocage chaleurHeating 56°C 30min with PK + heat blocking 23.823.8 Incubation TA 30 min avec PK + blocage chimiqueTA 30 min incubation with PK + chemical blocking 19.519.5 Incubation TA 30 min avec PK + blocage chaleurTA incubation 30 min with PK + heat blocking 22.722.7

On observe que l’utilisation d’un blocage chimique permet de détecter le signal plus précocement et donc d’être plus sensible sur la détection des échantillons.It is observed that the use of a chemical blocking makes it possible to detect the signal earlier and therefore to be more sensitive in the detection of the samples.

Exemple 3 : Effet de l’ajout d’une protéine leurre de la PK à l’inhibiteur de PKExample 3: Effect of adding a PK decoy protein to the PK inhibitor

L’objectif ici était de démontrer que l’ajout d’une protéine « leurre » comme l’albumine de sérum bovin (BSA) permet d’inactiver l’activité résiduelle de la PK restante, et ainsi de diminuer la quantité de PMSF à ajouter pour inactiver totalement l’activité de la PK.The objective here was to demonstrate that the addition of a "decoy" protein such as bovine serum albumin (BSA) makes it possible to inactivate the residual activity of the remaining PK, and thus to reduce the quantity of PMSF at add to completely inactivate PK activity.

Pour cela nous avons amplifié par PCR l’ARN purifié IBV seul (témoin de détection attendue), l’ARN purifié avec PMSF 10mM ou 16mM en présence de PK (témoin inactivation par un composé inhibiteur) et l’ARN purifié avec PMSF 10mM ou 16mM en présence de PK + BSA à 4mg/ml ou 8mg/ml.For this, we amplified by PCR purified IBV RNA alone (expected detection control), purified RNA with 10 mM or 16 mM PMSF in the presence of PK (control inactivation by an inhibitor compound) and purified RNA with 10 mM PMSF or 16mM in the presence of PK + BSA at 4mg/ml or 8mg/ml.

Les résultats sont présentés dans la et le tableau 6 suivant :The results are presented in the and the following table 6:

PMSF 10MmPMSF 10mm Cqcq Cqcq PMSF 16 mMPMSF 16mM ARN seulRNA alone 24,8224.82 24,8224.82 ARN seulRNA alone ARN seul 95°C 10’RNA alone 95°C 10’ 25,125.1 25,125.1 ARN seul 95°C 10’RNA alone 95°C 10’ ARN + PK
PMSF 10mM
RNA + PK
PMSF 10mM
28,6128.61 26,5526.55 ARN + PK
PMSF 16mM
RNA + PK
PMSF 16mM
ARN + PK
PMSF 10mM+
BSA 4mg/mL
RNA + PK
PMSF 10mM+
BSA 4mg/mL
25,4125.41 25,38- 26,1825.38- 26.18 ARN + PK
PMSF 16mM+
BSA 4mg/mL
RNA + PK
PMSF 16mM+
BSA 4mg/mL
ARN + PK
PMSF 10mM+
BSA 8 mg/mL
RNA + PK
PMSF 10mM+
BSA 8mg/mL
25,0125.01 25,0925.09 ARN + PK
PMSF 16mM+
BSA 8 mg/mL
RNA + PK
PMSF 16mM+
BSA 8mg/mL

En présence de PMSF à 10mM avec la PK à 0.3mg/ml, le signal n’est pas restauré à 100% (Cq plus tardif) ce qui signifie que la PK n’est pas entièrement inactivée. Quand on augmente la quantité de PMSF on constate que le retard de Cq devient plus faible, ce qui indique que l’augmentation du PMSF permet bien de mieux inactiver la PK.In the presence of PMSF at 10mM with PK at 0.3mg/ml, the signal is not restored to 100% (Cq later) which means that the PK is not entirely inactivated. When the amount of PMSF is increased, it is observed that the delay of Cq becomes weaker, which indicates that the increase in PMSF makes it possible to better inactivate PK.

Mais des concentrations trop importantes de PMSF peuvent interférer avec les enzymes de la PCR et nuire à l’étape d’amplification PCR. L’ajout d’une protéine leurre (ici BSA) permet de restaurer la détection du signal à un Cq équivalent au témoin (ARN seul), ce qui indique qu’elle permet d’éliminer les activités résiduelles de la PK, en protégeant ainsi les enzymes de PCR. Plus on ajoute de BSA plus la restauration du signal semble importante.But too high concentrations of PMSF can interfere with the PCR enzymes and harm the PCR amplification step. The addition of a decoy protein (here BSA) restores the detection of the signal to a Cq equivalent to the control (RNA alone), which indicates that it makes it possible to eliminate the residual activities of the PK, thus protecting PCR enzymes. The more BSA is added, the greater the restoration of the signal.

Ces résultats montrent qu’il peut être avantageux d’associer une protéine leurre telle que la BSA à un inhibiteur de PK tel que PMSF, pour obtenir une inactivation totale de la PK, à des teneurs plus faibles en PMSF.These results show that it may be advantageous to combine a decoy protein such as BSA with a PK inhibitor such as PMSF, to obtain total inactivation of PK, at lower levels of PMSF.

Exemple 4 : Effet de l’ajout d’un agent tensioactif non ionique à l’inhibiteur de PKExample 4: Effect of adding a nonionic surfactant to the PK inhibitor

L’effet de l’ajout d’un agent tensioactif non ionique tel que le polysorbate-20 (Tween 20) dans le tampon d’arrêt a été évalué dans cet exemple. L’objectif était de montrer qu’il permettait une meilleure libération de l’ARN viral et d’améliorer ainsi le processus de lyse, avant l’étape d’amplification.The effect of adding a non-ionic surfactant such as polysorbate-20 (Tween 20) to the Stop Buffer was evaluated in this example. The objective was to show that it allowed better release of viral RNA and thus improve the lysis process, before the amplification step.

Un écouvillon sec de 25µl de surnageant d’écouvillon nasopharyngé positif pour sars-cov2 a été préparé et est ensuite repris dans le tampon de lyse (TE + PK 0,08 mg/mL) puis chauffé à 56°C pendant 30min. Un volume de 20µl du lysat ainsi obtenu a été inactivé avec 5µl d’un tampon d’arrêt contenant le Tween 20 (PMSF 40 mM / BSA 6,5 mg/mL / Tween20 10 %) ou d’un tampon d’arrêt de composition similaire mais sans Tween 20 (PMSF 40 mM / BSA 6,5 mg/mL).A dry swab of 25µl of nasopharyngeal swab supernatant positive for sars-cov2 was prepared and is then taken up in the lysis buffer (TE + PK 0.08 mg/mL) then heated at 56°C for 30min. A volume of 20 μl of the lysate thus obtained was inactivated with 5 μl of a stop buffer containing Tween 20 (PMSF 40 mM / BSA 6.5 mg/mL / Tween 20 10%) or a stop buffer of similar composition but without Tween 20 (PMSF 40 mM / BSA 6.5 mg/mL).

Les résultats sont présentés à la .The results are presented in the .

On observe qu’en ajoutant du Tween 20 dans le tampon d’arrêt, on constate un gain de sensibilité se traduisant par l’obtention d’un Cq plus précoce en PCR.It is observed that by adding Tween 20 in the stop buffer, there is a gain in sensitivity resulting in the obtaining of an earlier Cq in PCR.

Ces résultats montrent que l’ajout d’un agent tensioactif non ionique dans le tampon d’arrêt favorise la libération de l’ARN viral pas encore extrait, et améliore ainsi la sensibilité du processus de lyse.These results show that the addition of a non-ionic surfactant in the stop buffer promotes the release of the viral RNA not yet extracted, and thus improves the sensitivity of the lysis process.

Exemple 5 : Utilisation de la PK inactivée par PMSF avec différentes enzymes Taq et RT de PCRExample 5: Use of PK inactivated by PMSF with different Taq and RT PCR enzymes

Différentes Taq et RT (avec leurs tampons respectifs) ont été testées. Nous avons amplifié l’ARN viral extrait seul (témoin) ou en présence de différentes doses de PK (0,12mg/mL et 0,24mg/mL) et des doses constantes d’inhibiteur PMSF (8mM) et de BSA (1,3mg/mL).Different Taq and RT (with their respective buffers) were tested. We amplified the extracted viral RNA alone (control) or in the presence of different doses of PK (0.12mg/mL and 0.24mg/mL) and constant doses of PMSF inhibitor (8mM) and BSA (1. 3mg/mL).

Pour chaque réaction d’amplification, on utilise 0,4 µM de chacune des amorces et 0,2 µM de sonde. Le Master Mix et la Reverse Transcriptase (RT) sont ajoutés selon les concentrations préconisées par le(s) fournisseur(s).For each amplification reaction, 0.4 µM of each of the primers and 0.2 µM of probe are used. The Master Mix and the Reverse Transcriptase (RT) are added according to the concentrations recommended by the supplier(s).

On a notamment testé les mix Taq et RT suivants :In particular, we tested the following Taq and RT mixes:

Le Mix A : Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X de chez Biotechrabbit (Ref : BR0502003)Mix A: Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X from Biotechrabbit (Ref: BR0502003)

Et le Mix B : Lyoready 1-Step RT-qPCR Mix 2X de chez Meridian-Bioline (Ref : MDX024)And Mix B: Lyoready 1-Step RT-qPCR Mix 2X from Meridian-Bioline (Ref: MDX024)

Les résultats sont présentés à la .The results are presented in the .

La PK est bien inactivée puisque le signal observé avec les mix A et B est équivalent au signal sans PK.PK is indeed inactivated since the signal observed with mixes A and B is equivalent to the signal without PK.

Ces résultats montrent que l’utilisation d’une PK inactivée par PMSF n’altère pas les réactions d’amplification PCR en présence d’enzymes Taq et RT.These results show that the use of a PK inactivated by PMSF does not alter the PCR amplification reactions in the presence of Taq and RT enzymes.

L’homme du métier saura ajuster les conditions opératoires (teneurs Taq, RT et PK inactivée) en fonction de la nature des mix Taq et RT commercialisées et des recommandations des fournisseurs.Those skilled in the art will know how to adjust the operating conditions (Taq, RT and inactivated PK levels) depending on the nature of the Taq and RT mixes marketed and the recommendations of the suppliers.

Exemple 6 : Effet de l’AEBSF sur l’inactivation de la PKExample 6: Effect of AEBSF on PK Inactivation

La PK est utilisée à une concentration classique de 0,35 mg/mL.PK is used at a typical concentration of 0.35 mg/mL.

Différentes concentrations de AEBSF ont été testées et une concentration de 1mg/mL a été choisie pour réaliser l’amplification PCR en présence d’ARN extrait (ARN viral IBV) pour identifier son éventuel effet inhibiteur sur les enzymes Taq et RT de l’amplification PCR.Different concentrations of AEBSF were tested and a concentration of 1mg/mL was chosen to carry out the PCR amplification in the presence of extracted RNA (viral RNA IBV) to identify its possible inhibitory effect on the Taq and RT enzymes of the amplification PCR.

Les résultats sont illustrés au tableau 7 ci-dessous et à la .The results are shown in Table 7 below and in .

MéthodeMethod Cqcq ARN seulRNA alone 24,9324.93 ARN + PMF BSARNA + PMF BSA 24,8224.82 ARN+ AEBSF
1 mg/mL
RNA+ AEBSF
1mg/mL
27,2327.23

10mM de PMSF correspond à 1,742 mg/mL sur la base du calcul suivant :10mM PMSF corresponds to 1.742 mg/mL based on the following calculation:

Masse molaire PMSF = 174,2 g/molPMSF molar mass = 174.2 g/mol

0,01 mol/L * 174,2 g/mol = 1,742 g/L de PMSF = 1,742 mg/mL0.01 mol/L * 174.2 g/mol = 1.742 g/L PMSF = 1.742 mg/mL

Ces résultats montrent que AEBSF, comme le PMSF, est un autre inhibiteur de PK efficace et compatible avec une amplification PCR (n’altère pas les enzymes de PCR).These results show that AEBSF, like PMSF, is another effective PK inhibitor compatible with PCR amplification (does not alter PCR enzymes).

Exemple 7 : Mise en œuvre d’un procédé selon l’inventionExample 7: Implementation of a method according to the invention

7-1 : amplification et détection d’ARN viral IBV7-1: Amplification and detection of IBV viral RNA

Dans cet exemple, on a cherché à détecter des acides nucléiques de coronavirus aviaire (Infectious bronchitis virus, IBV) dans un écouvillon naso-pharyngé. Le procédé a consisté à :In this example, an attempt was made to detect avian coronavirus (Infectious bronchitis virus, IBV) nucleic acids in a nasopharyngeal swab. The process consisted of:

1/ Récupérer le surnagent d’écouvillon à tester et ajouter à l’intérieur le tampon de lyse comprenant la protéinase K (0,08mg/mL)1/ Collect the swab supernatant to be tested and add the lysis buffer containing proteinase K (0.08mg/mL) inside

3/ Vortexer 30s3/ Vortex 30s

4/ Centrifuger quelques secondes pour ramener la totalité de l’échantillon au fond du tube4/ Centrifuge for a few seconds to bring all of the sample to the bottom of the tube

5/ Faire chauffer l’échantillon 30min à 56°C5/ Heat the sample for 30min at 56°C

6/ Vortexer6/ Vortex

7/ Centrifuger quelques secondes pour ramener la totalité de l’échantillon au fond du tube7/ Centrifuge for a few seconds to bring all of the sample to the bottom of the tube

8/ Homogénéiser la solution d’arrêt (tampon d’arrêt comprenant 40mM de PMSF, 6,5mg/mL de BSA et 10% de Tween 20 ou 2,5% de Triton X-100 ou 0,5% de TergitolTMde type NP-40) délicatement par aspire-refoulement8/ Homogenize the stop solution (stop buffer comprising 40mM of PMSF, 6.5mg/mL of BSA and 10% of Tween 20 or 2.5% of Triton X-100 or 0.5% of Tergitol TM of type NP-40) delicately by suction-refoulement

9/ Dans une pré-plaque de dilution (ou dans des tubes eppendorf), distribuer 5µl de tampon d’arrêt par puits d’échantillon lysé9/ In a dilution pre-plate (or in eppendorf tubes), dispense 5µl of stop buffer per well of lysed sample

10/ Prélever 20µl du surnagent de lysat (après chauffage) et les mélanger délicatement par aspiration/refoulement au 5µl de solution d’arrêt.10/ Take 20µl of the lysate supernatant (after heating) and mix them delicately by suction/discharge with 5µl of stopping solution.

11/ Dans une plaque ou des barrettes PCR, distribuer le mix réactionnel suivant le protocole d’amplification du fournisseur (ID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex d’IDvet)11/ In a plate or PCR strips, distribute the reaction mix according to the supplier's amplification protocol (ID Gene™ Infectious Bronchitis Duplex from IDvet)

12/ Ajouter 5µl du lysat inactivé12/ Add 5µl of the inactivated lysate

13/ Réaliser la PCR suivant les recommandations du fournisseur.13/ Perform the PCR according to the supplier's recommendations.

7-2 :amplification et détection d’ARN viral de SARS-Cov-2 7-2: Amplification and detection of SARS-Cov-2 viral RNA

Dans cet exemple, on a cherché à détecter des acides nucléiques de coronavirus humain (SARS-Cov-2) dans un écouvillon naso-pharyngé. Le procédé a consisté à :In this example, we sought to detect nucleic acids of human coronavirus (SARS-Cov-2) in a nasopharyngeal swab. The process consisted of:

1/ Récupérer le surnagent d’écouvillon à tester et ajouter à l’intérieur le tampon de lyse comprenant la protéinase K (0.04mg/ml en présence de l’échantillon)1/ Collect the swab supernatant to be tested and add the lysis buffer including proteinase K (0.04mg/ml in the presence of the sample)

3/ Vortexer 30s3/ Vortex 30s

4/ Centrifuger quelques secondes pour ramener la totalité de l’échantillon au fond du tube4/ Centrifuge for a few seconds to bring all of the sample to the bottom of the tube

5/ Faire chauffer l’échantillon 30min à 56°C5/ Heat the sample for 30min at 56°C

6/ Vortexer6/ Vortex

7/ Centrifuger quelques secondes pour ramener la totalité de l’échantillon au fond du tube7/ Centrifuge for a few seconds to bring all of the sample to the bottom of the tube

8/ Homogénéiser la solution d’arrêt (tampon d’arrêt comprenant 20mM de PMSF, 3.25mg/mL de BSA et 5% de Tween 20 ou 1.25% de Triton X-100 ou 0.25% de TergitolTMde type NP-40) délicatement par aspire-refoulement,8/ Homogenize the stop solution (stop buffer comprising 20mM of PMSF, 3.25mg/mL of BSA and 5% of Tween 20 or 1.25% of Triton X-100 or 0.25% of Tergitol TM type NP-40) delicately by suction-repression,

9/ Dans une pré-plaque de dilution (ou dans des tubes eppendorf), distribuer 5µl de tampon d’arrêt par puits d’échantillon lysé,9/ In a dilution pre-plate (or in eppendorf tubes), dispense 5µl of stop buffer per well of lysed sample,

10/ Prélever 20µl du surnagent de lysat (après chauffage) et les mélanger délicatement par aspiration/refoulement au 5µl de solution d’arrêt10/ Take 20µl of the lysate supernatant (after heating) and gently mix them by suction/discharge with 5µl of stop solution

11/ Dans une plaque ou des barrettes PCR, distribuer 8µl d’un mix composé de 0,4 µM de chacune des amorces et 0,2 µM de sonde. Le Master Mix et la Reverse Transcriptase (RT) sont ajoutés selon les concentrations préconisées par le fournisseur : Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X de chez Biotechrabbit (Ref : BR0502003)11/ In a plate or PCR strips, distribute 8µl of a mix composed of 0.4 µM of each of the primers and 0.2 µM of probe. The Master Mix and the Reverse Transcriptase (RT) are added according to the concentrations recommended by the supplier: Capital™ qRT-PCR Probe Mix 4X from Biotechrabbit (Ref: BR0502003)

12/ Ajouter 5µl du lysat inactivé,12/ Add 5µl of the inactivated lysate,

13/ Réaliser la PCR suivant les recommandations du fournisseur.13/ Perform the PCR according to the supplier's recommendations.

Claims (11)

Procédéin vitrode libération, de détection et/ou de quantification d’acides nucléiques d’un échantillon biologique, comprenant les étapes suivantes :
  1. lyse et dénaturation protéique de l’échantillon par une protéase,
  2. inactivation de la protéase par un inhibiteur de ladite protéase,
  3. optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, et
  4. éventuellement détection et/ou quantification desdits acides nucléiques.
Processin vitrofor releasing, detecting and/or quantifying nucleic acids from a biological sample, comprising the following steps:
  1. lysis and protein denaturation of the sample by a protease,
  2. inactivation of the protease by an inhibitor of said protease,
  3. optionally amplification of the nucleic acids present in the lysate, and
  4. optionally detection and/or quantification of said nucleic acids.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend une étape c) d’amplification desdits acides nucléiques par PCR, en particulier par PCR directe ou par PCR digitale ou isothermale.Process according to Claim 1, characterized in that it comprises a stage c) of amplification of the said nucleic acids by PCR, in particular by direct PCR or by digital or isothermal PCR. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la protéase utilisée à l’étape a) de lyse est choisie dans le groupe constitué par les protéases à sérine, en particulier la protéinase K, la trypsine ou la chymotrypsine, de préférence la protéinase K.Process according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the protease used in step a) of lysis is chosen from the group consisting of serine proteases, in particular proteinase K, trypsin or chymotrypsin, from preferably proteinase K. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’inhibiteur de protéase utilisé à l’étape b) d’inactivation est un inhibiteur de protéase à sérine choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF).Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the protease inhibitor used in stage b) of inactivation is a serine protease inhibitor chosen from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF ), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’étape b) d’inactivation comprend en outre la mise au contact du lysat avec :
- un substrat de ladite protéase, notamment une protéine plasmatique ou un collagène, de préférence une protéine plasmatique telle que l’albumine, de préférence encore l’albumine de sérum bovin (BSA), et/ou
- un agent tensioactif choisi dans le groupe constitué par les agents tensioactifs non ioniques, anioniques, cationiques, zwittérioniques, et leurs mélanges, notamment un agent tensioactif non ionique, en particulier un octylphénoxypolyéthoxyéthanol, un nonylphenol ethoxylate, ou un polysorbate tel que le polysorbate 20, et/ou
  • un inhibiteur de RNase, en particulier la RNasine.
Process according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that step b) of inactivation also comprises bringing the lysate into contact with:
- a substrate of said protease, in particular a plasma protein or a collagen, preferably a plasma protein such as albumin, more preferably bovine serum albumin (BSA), and/or
- a surfactant chosen from the group consisting of nonionic, anionic, cationic, zwitterionic surfactants, and mixtures thereof, in particular a nonionic surfactant, in particular an octylphenoxypolyethoxyethanol, a nonylphenol ethoxylate, or a polysorbate such as polysorbate 20 , and or
  • an RNase inhibitor, in particular RNasine.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’échantillon biologique est un échantillon d’un sujet, en particulier d’un animal ou d’un humain, notamment un échantillon de fluide corporel choisi dans le groupe constitué par le sang et ses dérivés, l’urine, la salive, les selles, les sécrétions de muqueuses, les écouvillons nasopharyngés ou oropharyngés, les liquides broncho-alvéolaires, les aspirations trans-trachéales ou un échantillon de tissu, d’organe ou biopsie, ou un éluât de chiffonnette.Method according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the biological sample is a sample from a subject, in particular from an animal or from a human, in particular a sample of bodily fluid chosen from the group constituted by blood and its derivatives, urine, saliva, stools, mucous membrane secretions, nasopharyngeal or oropharyngeal swabs, broncho-alveolar fluids, trans-tracheal aspirations or a sample of tissue, organ or biopsy, or a swab eluate. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les acides nucléiques détectés à partir du lysat sont des acides nucléiques génomiques du sujet testé, ou des acides nucléiques de pathogènes ayant infecté le sujet testé, en particulier des ADNs et/ou ARNs de bactéries, de virus, de parasites ou de champignons.Method according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the nucleic acids detected from the lysate are genomic nucleic acids of the subject tested, or nucleic acids of pathogens having infected the subject tested, in particular DNAs and /or RNAs of bacteria, viruses, parasites or fungi. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
a) lyse et dénaturation protéique d’un échantillon choisi dans le groupe constitué par un échantillon salivaire, un échantillon oropharyngé ou nasopharyngé, avec une protéinase K, en particulier mise en œuvre à une température de 50 à 60°C pendant 15 à 60 minutes,
b) inactivation de la protéinase K par ajout de fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), avantageusement en outre d’une albumine de sérum bovin (BSA), avantageusement en outre d’un agent tensioactif non ionique, et avantageusement en outre d’une RNasine,
c) optionnellement amplification des acides nucléiques présents dans le lysat, et
d) éventuellement détection et/ou quantification des acides nucléiques.
Method according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that it comprises the following steps:
a) lysis and protein denaturation of a sample chosen from the group consisting of a salivary sample, an oropharyngeal or nasopharyngeal sample, with a proteinase K, in particular carried out at a temperature of 50 to 60° C. for 15 to 60 minutes ,
b) inactivation of proteinase K by adding phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), advantageously additionally a bovine serum albumin (BSA), advantageously additionally a nonionic surfactant, and advantageously additionally an RNasin ,
c) optionally amplifying the nucleic acids present in the lysate, and
d) optionally detection and/or quantification of the nucleic acids.
Kit ou ensemble pour la mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
  • des réactifs pour la libération des acides nucléiques par lyse,
  • une protéase à sérine, de préférence la protéinase K ;
  • un inhibiteur de protéase à sérine choisi de préférence dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF) ;
  • optionnellement en outre un substrat de protéinase K, de préférence une albumine de sérum bovin (BSA) ; et/ou un agent tensioactif non ionique, et/ou un inhibiteur de RNase, de préférence une RNasine,
  • optionnellement un colorant,
  • éventuellement en outre des réactifs pour l’amplification desdits acides nucléiques et éventuellement l’amplification de gènes de ménage (contrôle endogène) et/ou de gènes d’autres pathogènes témoins (contrôle exogène) et/ou
  • éventuellement en outre des réactifs pour la détection desdits acides nucléiques.
Kit or assembly for implementing a method according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that it comprises at least:
  • reagents for the release of nucleic acids by lysis,
  • a serine protease, preferably proteinase K;
  • a serine protease inhibitor preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF);
  • optionally further a proteinase K substrate, preferably bovine serum albumin (BSA); and/or a nonionic surfactant, and/or an RNase inhibitor, preferably an RNasine,
  • optionally a colorant,
  • optionally additionally reagents for the amplification of said nucleic acids and optionally the amplification of housekeeping genes (endogenous control) and/or genes of other control pathogens (exogenous control) and/or
  • optionally additionally reagents for the detection of said nucleic acids.
Kit ou ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
  • Un tampon de lyse comprenant la protéinase K,
  • Un tampon d’arrêt comprenant :
    • un inhibiteur de protéase à sérine choisi de préférence dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF)
    • un substrat de protéinase K, de préférence une albumine de sérum bovin (BSA)
    • un agent tensioactif non ionique, de préférence un octylphénoxypolyéthoxyéthanol, un nonylphenol ethoxylate, ou un polysorbate tel que le polysorbate 20,
    • éventuellement en outre un inhibiteur de RNase, de préférence une RNasine et
    • éventuellement en outre un colorant.
Kit or assembly according to claim 9, characterized in that it comprises at least:
  • A lysis buffer comprising proteinase K,
  • A stop buffer comprising:
    • a serine protease inhibitor preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), and mixtures thereof, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF)
    • a proteinase K substrate, preferably bovine serum albumin (BSA)
    • a nonionic surfactant, preferably an octylphenoxypolyethoxyethanol, a nonylphenol ethoxylate, or a polysorbate such as polysorbate 20,
    • optionally additionally an RNase inhibitor, preferably an RNase and
    • optionally additionally a colorant.
Utilisation d’un inhibiteur de protéase, en particulier d’un inhibiteur de protéase à sérine, de préférence choisi dans le groupe constitué par le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), l’aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), la protéinase K inhibitor, et leurs mélanges, de préférence le fluorure de phénylméthylsulfonyle (PMSF), pour inactiver la protéase présente dans un lysat d’échantillon destiné notamment à une amplification par PCR et/ou une détection et/ou quantification des acides nucléiques présents dans l’échantillon.Use of a protease inhibitor, in particular a serine protease inhibitor, preferably selected from the group consisting of phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), aminoethylbenzenesulfonyl fluoride hydrochloride (AEBSF), proteinase K inhibitor, and their mixtures, preferably phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), to inactivate the protease present in a sample lysate intended in particular for amplification by PCR and/or detection and/or quantification of the nucleic acids present in the sample.
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