Enjeux du choix des méthodes de détection et d’identification

La prise en compte actuelle du risque biologique terroriste ou accidentel apporte de

nouveaux défis pour le développement de matériels de détection et d’identification (39).

Dans le contexte d’un laboratoire mobile et de l’intervention sur le terrain, plusieurs critères (extrinsèques), ajoutés à ceux définissant les tests de détection (intrinsèques), sont

à évaluer afin de déterminer quel type de test pourrait être utilisé au sein du VDIP.

2.2.3.1.1.1. Critères intrinsèques

Il existe trois grands critères analytiques permettant de qualifier un test de détection ou

d’identification : la rapidité, la sensibilité et la spécificité (44). Dans le contexte du bioterrorisme, un délai d’obtention des résultats trop long peut avoir des conséquences importantes. En effet, ce délai est un paramètre important qui conditionne les mesures de

protection à mettre en place et la rapidité de prise en charge des personnes exposées (type

de décontamination, mise en place d’un traitement). De plus, des études ont montré que pour avoir une activité optimale de traitement, les résultats de l’identification de l’agent en cause devaient être rendus en moins d’une heure, conditionnant la survie de la victime qui aurait inhalé les agents responsables du charbon ou de la peste par exemple (45–47).

Cependant, celle-ci peut être à contre sens avec la sensibilité analytique représentant la

capacité à détecter de faibles quantités de la cible de façon fiable dans un échantillon

biologique (8). Elle est souvent confondue avec la limite de détection qui est la quantité la

plus faible de cible pouvant être détectée dans l’échantillon. Les tests rapides sont donc souvent moins sensibles et leur capacité à détecter de faibles quantités d‘échantillons est

moindre. De plus, certains agents biologiques ont une dose infectieuse extrêmement faible.

De ce fait, une sensibilité analytique élevée peut donc être un avantage important afin de

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un paramètre caractérisant la capacité du test à détecter seulement la cible sans être

affectée par d’autres composants ou micro-organismes (4,6). Ce paramètre est également important puisque la possibilité d’obtenir un résultat faussement positif pourrait entraîner des conséquences graves comme des coûts élevés directs et indirects dans la chaîne

organisationnelle et un impact psychologique sur la population. Toutefois, puisqu’on ne

peut pas tester en laboratoires toutes les molécules pouvant être présentes dans

l‘environnement, certains tests de détection donnent des résultats faussement positifs difficilement prévisibles sur le terrain (39). C’est pourquoi, les méthodes doivent être

validées sur plusieurs souches de l’agent causal et à des concentrations différentes afin

d’évaluer la sensibilité ainsi que la limite de détection. Elles doivent aussi avoir été testées avec d’autres agents du même genre afin de vérifier la spécificité. Idéalement, le test doit être rapide et reproductible, présenter des valeurs de sensibilité et de spécificité proches de

100%. Cependant, il est très difficile d’obtenir des tests regroupant à la fois une bonne sensibilité et spécificité analytiques. Il est donc important de définir les besoins nécessitant

ce test :

 Soit un test très sensible : utile pour s’assurer qu’un pathogène n’est pas

présent (peu de faux négatifs) mais il y a un risque d’obtenir des faux positifs. En

effet, les améliorations technologiques permettent aujourd’hui d’obtenir des

valeurs de sensibilité accrue des appareils, ce qui augmente par conséquent la

probabilité que d’autres microorganismes de l’environnement soient faussement détectés en tant qu’agent pathogène.

 Soit un test très spécifique : utile pour s’assurer qu’un pathogène est bien

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D’une manière générale, la limite de détection doit être la plus basse possible afin de détecter, quel que soit l’échantillon, des concentrations pouvant être parfois très faibles de

micro-organismes.

Par exemple, lors des attentats aux lettres piégées de 2001, la quantité de B. anthracis

estimée était de 3x1011 spores/mL, la limite de détection doit donc être bien inferieure pour les tests à mettre en place (48,49).

2.2.3.1.1.2. Critères extrinsèques

Concernant les critères extrinsèques (50), ils sont étroitement liés à la nécessité de

l’utilisation sur le terrain de méthodes de détection et d’identification.

 Le premier critère est la capacité de ces méthodes à être utilisées sur le terrain, c'est-à-dire que ces techniques doivent être faciles d’utilisation et rapidement

déployables (taille, poids).

 De plus, la méthodologie employée devrait permettre la détection simultanée de plusieurs agents et nécessiter le minimum d’intervention humaine dans le

traitement de l’échantillon, voire si possible automatisée.

 Par ailleurs, les conditions de conservation des réactifs sont souvent difficilement compatibles avec une utilisation en laboratoire mobile, et parfois certains kits

possèdent des réactifs qui doivent être stockés à des températures différentes :

température ambiante (+20-30°C), au frais (+2-8°C), au congélateur (-18-20°C)

voire à très basse température (-70-80°C). Ces conditions variées de conservation,

habituels dans les laboratoires classiques, sont souvent incompatibles avec un

usage facile, rapide et opérationnel, les processus de préparation des réactifs devant

parfois nécessiter plusieurs dizaines de minutes. De même, la durée de validité des

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de ceux-ci n’étant qu’occasionnelle, leur renouvellement représente donc un coût

de fonctionnement important. La stabilité et le mode de conservation des réactifs

est donc un critère de choix important.

 Enfin, le coût de la méthode est aussi à prendre en compte dans le choix final.

2.2.3.1.1.3. Choix des cibles

Les progrès de la science permettent aujourd’hui le développement de micro-organismes dont le génome a été modifié afin d’augmenter la virulence, de conférer une protection envers les traitements ou bien d’échapper aux cibles actuelles utilisées pour la détection. Dans ce contexte, un autre grand critère important à prendre en compte est l’ubiquité. L’objectif de l’ubiquité, dans le contexte des maladies infectieuses, est de détecter toutes les souches de la cible microbienne, considérant sa variabilité phylogénétique propre ainsi

qu’en prenant en compte les possibilités de remaniements génétiques qui ont pu être appliqués à la souche. C’est pourquoi, en général, l’identification d’un micro-organisme

doit combiner la recherche de différentes signatures spécifiques d’une espèce.

2.2.3.1.1.4. Interprétation des résultats

Les résultats des tests de détection peuvent être représentés sous plusieurs formes pouvant

nécessiter un degré variable de traitement des données. L’exemple du test de grossesse illustre les différents types de résultats pouvant être obtenus pour une même cible. Lors

d’une grossesse, l’hormone gonadotrophine chorionique (β-HCG) est sécrétée par le placenta, sa concentration va augmenter durant toute la période de gestation. Actuellement,

la détection de la β-HCG peut se faire dans l’urine (test immunochromatographique sur bandelette) ainsi que dans le sang (prélèvement sanguin). Dans le premier cas, le résultat

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positif. Dans le cas de la prise de sang, le résultat est donné par une concentration en

hormone. Si celle-ci dépasse les 10 UI/mL, la patiente est enceinte. Dans ce deuxième cas,

des connaissances en biologie, un prélèvement invasif et un temps d’analyse plus long sont nécessaires afin d’interpréter le résultat.

De façon générale, on définit plusieurs types de réponse :

 Binaire : positive ou négative

Exemple : présence ou absence du pathogènes dans l’échantillon

 Ordinale : probabilité forte, intermédiaire ou faible  Quantitative : valeur continue ou discrète

Exemple : nombre de cycle threshold (Ct) lors d’une polymerase chain reaction en temps réelle (qPCR)

Enfin, il est important de réfléchir aux résultats obtenus (identification provisoire,

confirmée ou formelle) ainsi qu’à leur utilité en termes d’action protective.