Bio-outils pour une détection rapide des cyanotoxines – CYANOSENS

Les microcystines sont des toxines algales produites par des cyanobactéries (algues bleues) qui sont relarguées dans l’eau lors d’efflorescences collectives (blooms) qu’il est à l’heure actuelle impossible de prévoir. Ce sont des heptapeptides cycliques, inhibiteurs des protéines phosphatases du foie, extrêmement stables dans l’eau. Elles sont responsables à faible dose de gastro-entérite et à plus forte dose d’hépatites. Le code de la santé publique français, la directive cadre européenne sur l’eau et l’OMS fixent des seuils de tolérance extrêmes de l’ordre du ppb (µg/L) qui ne sont actuellement pas applicables du fait de l’absence de moyen de détection simple. Nous proposons de développer un système de détection basé sur l’activité de l’enzyme qui est la cible naturelle de ces toxines : la protéine phosphatase. Cette enzyme est normalement capable d’hydrolyser une grande quantité de substrat par seconde. Comme son inhibition par les microcystines est irréversible, l’enzyme sert d’amplificateur : une molécule d’inhibiteur inactive une molécule d’enzyme. Ainsi, ce système de détection permet d’atteindre les performances adaptées à la législation. Le travail proposé se réparti en plusieurs tâches : un travail d’ingénierie des protéines permettra d’améliorer la production, la sensibilité et la stabilité d’une protéine phosphatase. Un travail de production et de formulation permettra de disposer d’une grande quantité d’enzyme. Plusieurs systèmes de détection seront proposés : un test liquide avec détection colorimétrique, un test « stick » et un biocapteur à détection ampérométrique facile d’emploi ne nécessitant pas d’appareil coûteux. Un système d’automatisation sera envisagé pour étendre ces techniques de mesures ponctuelles aux mesures en flux continu. Le biocapteur sera validé par rapport aux techniques classiques de la chimie analytique sur des échantillons réels. L’objectif de ce projet est la mise au point d’un prototype pouvant être commercialisé rapidement.