Des chercheurs du SRU développent une activité de laboratoire pour démontrer l’immunité collective

14 juillet 2020

ROCHER GLISSANT, Pennsylvanie. – Les gens ont peut-être « entendu » parler de l’immunité collective pendant la pandémie de coronavirus, mais un groupe de recherche d’étudiants-enseignants de l’Université Slippery Rock montre en fait ce que cela signifie. Deux professeurs et deux étudiants du département de biologie du SRU développent une activité de laboratoire pour les cours de sciences non majeurs à l’université qui démontre la propagation supprimée d’une maladie virale après la vaccination.

“Même avant le début de COVID-19, j’enseignais à mes étudiants la transmission virale, les systèmes immunitaires et la vaccination, et je voulais prendre une activité épidémiologique existante et trouver un moyen de leur enseigner ce qu’on appelle” l’immunité collective “, ” a déclaré Stacy Hrizo, professeur agrégé de biologie. “L’immunité collective se produit lorsqu’un pourcentage suffisamment important de la population est vacciné contre une maladie, comme la rougeole ou la grippe, et cela protège ceux qui ne sont pas vaccinés car cela réduit le taux de transmission.”

L’immunité collective est un sujet populaire dans l’actualité alors que les experts en santé publique tentent de prédire comment il peut être réalisé pour lutter contre le COVID-19 une fois que les épidémiologistes auront mieux compris ce qui arrive aux personnes déjà infectées par le virus et également l’efficacité de tout vaccin potentiel.

“Le taux de transmission (du COVID-19) ne sera jamais complètement aboli, mais nous pouvons le ralentir et c’est tout l’intérêt de la distanciation sociale”, a déclaré Hrizo. “L’objectif est simplement de réduire le taux de propagation afin que les personnes qui ont besoin de soins supplémentaires puissent obtenir l’aide dont elles ont besoin. Les épidémiologistes craignent d’assouplir les (directives de distanciation sociale) qui peuvent créer des points chauds où le virus peut recommencer à se propager .”

Pour mieux enseigner l’immunité collective aux cours de sciences non majeurs de la SRU, les chercheurs proposent une activité pour démontrer ce concept de base qui sera utilisé dans un cours de science de la vie de niveau 100 ainsi que dans un cours d’introduction au laboratoire de biologie. Les étudiants qui suivent ces cours peuvent inclure, par exemple, un étudiant en éducation élémentaire qui pourrait un jour enseigner les sciences.

“Je veux mettre en œuvre des activités vraiment pratiques pour les étudiants”, a déclaré Hrizo. “Je veux qu’ils ne détestent pas la science d’ici la fin du semestre tout en apprenant quelque chose qui pourrait être utile. La plupart d’entre eux vont avoir des familles, et quand viendra le temps de vacciner leurs enfants, je veux qu’ils comprennent l’importance de ce.”

Pour développer une activité de laboratoire d’immunité collective, Hrizo s’est associé à Amber Eade, professeure adjointe de biologie, et a fait appel à deux étudiants assistants de recherche : Aspen Flynn, étudiante en biologie junior à Sharpsville, et Cortney Dean, étudiante en biologie principale à Greensburg.

L’activité existante, qui démontre les principes de base de l’épidémiologie, modélise la propagation d’une maladie virale à travers une population non protégée en utilisant de l’eau, de l’hydroxyde de sodium et un indicateur de pH. À titre d’exemple, 23 élèves d’une classe pourraient avoir un tube à essai de ce qu’ils croient être de l’eau avec un seul tube d’élève contenant de l’hydroxyde de sodium. Ensuite, lors de trois tours distincts, les élèves échangent des fluides avec un autre membre de la classe à l’aide de pipettes et enregistrent les élèves avec lesquels ils ont interagi pour rechercher les contacts. À la fin de l’activité, un indicateur de pH est appliqué, faisant virer au rose une partie de l’eau des élèves pour indiquer combien ont été « infectés » par l’hydroxyde de sodium.

Les chercheurs du SRU ont poussé l’activité plus loin en développant un autre protocole pour montrer l’immunité collective. Ils ont ajouté une solution tampon qui agit comme un vaccin pour démontrer comment la vaccination d’une partie de la population protège contre la propagation de la maladie. Après avoir introduit le tampon dans l’activité, il y a moins de flacons d’eau rose, indiquant que l’immunité collective est atteinte. En démontrant comment 50 % ou 80 % de la classe sont « vaccinés », même les étudiants qui ont des flacons qui ne contiennent pas la solution tampon sont moins susceptibles de contracter le virus hypothétique.

“Les statistiques et les risques sont vraiment difficiles à transmettre, donc avec cette activité, l’indication passe d’une couleur claire à une couleur rose vif”, a déclaré Hrizo. “Les étudiants aiment vraiment la partie visuelle de l’expérience et cela aide à faire comprendre le point.”

“Le laboratoire est vraiment simple et permet de comprendre facilement le fonctionnement de l’immunité collective”, a déclaré Flynn. “Au lieu de simplement écouter comment cela fonctionne dans une conférence, les étudiants participent activement au processus.”

Pendant deux heures par semaine au début du semestre de printemps 2020, Flynn et Dean ont testé des concentrations de solutions tampons pour s’assurer que l’activité du laboratoire n’entraînerait pas de faux positifs. Le tampon qu’ils ont testé est appelé acide N-morpholino propanesulfonique, connu simplement sous le nom de “MOPS”.

“Cette recherche est si répandue en raison de la pandémie en cours et elle m’a juste montré l’importance de faire savoir aux gens ce qu’est l’immunité collective”, a déclaré Flynn, qui envisage de poursuivre une carrière d’assistant médical après l’obtention de son diplôme. “Je n’avais pas envisagé la recherche comme une carrière ou (pour des études supérieures), mais cette expérience m’a intéressé à participer à plus de projets comme celui-ci à l’avenir et m’a peut-être ouvert une nouvelle porte.”

Pour plus d’informations sur le département de biologie du SRU, visitez la page Web du département.

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