Enjeux des tests pour le SRAS-CoV-2/ COVID-19: quand, lequel, quoi et à quelle fréquence effectuer le test ? Une initiative de l'American Society for Microbiology

Voici le compte-rendu du Rapport du sommet international COVID-19 de l'American Society for Microbiology, 23 mars 2020: Utilité des tests de diagnostic pour le SRAS-CoV-2/COVID-19 ou Report from the American Society for Microbiology COVID-19 International Summit, 23 March 2020: Value of Diagnostic Testing for SARS–CoV-2/COVID-19, source ASM News.

Il s'agit d'une réflexion de scientifiques qui méritent d'être diffusée dans son intégralité compte tenu précisément des enjeux posés par la mise en œuvre de ces test quels qu'ils soient.

Alors que nous entrons dans le deuxième trimestre de la pandémie de COVID-19, les tests de dépistage du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) étant de plus en plus disponibles (bien que toujours limités et/ou lents dans certaines régions), nous sommes confrontés à de nouvelles questions et les défis concernant ce nouveau virus.

Quand tester?

Qui tester?

Que tester?

À quelle fréquence tester?

Et que faire des résultats des tests?

Étant donné que le SRAS-CoV-2 est un nouveau virus, il existe peu de preuves sur lesquelles s'appuyer pour utiliser les tests et gérer les diagnostics (1).

Plusieurs points doivent être pris en considération pour commencer à répondre à ces questions; en particulier, quels types de tests sont disponibles et dans quelles circonstances sont-ils utiles?

Cette compréhension peut aider à guider l'utilisation des tests aux niveaux local, régional, étatique et national et informer ceux qui évaluent la chaîne d'approvisionnement pour s'assurer que les tests nécessaires sont et continuent d'être disponibles.

Ici, nous expliquons les types de tests disponibles et comment ils pourraient être utiles face à une situation en évolution rapide et sans précédent. Il existe deux grandes catégories de tests SRAS-CoV-2: ceux qui détectent le virus lui-même et ceux qui détectent la réponse de l’hôte au virus. Chacun sera considéré séparément.

Nous devons reconnaître que nous avons affaire à (i) un nouveau virus, (ii) une pandémie sans précédent dans les temps modernes, et (iii) un territoire inexploré.

Dans cet esprit, en l'absence d'une thérapie efficace ou d'un vaccin éprouvé, les tests de diagnostic, que nous avons, deviennent un outil particulièrement important, informant la gestion des patients et potentiellement contribuant à sauver des vies en limitant la propagation du SRAS-CoV-2.

Quel est le test le plus approprié, et pour qui et quand?

En théorie, si la population mondiale entière pouvait être testée en même temps, avec un test fournissant 100% de spécificité et de sensibilité (irréaliste, évidemment), nous pourrions être en mesure d'identifier tous les individus infectés et de trier les gens en ceux qui, à ce moment-là, étaient :

asymptomatique,

peu/modérément symptomatique et,

sévèrement symptomatique.

Les symptômes asymptomatiques et peu/modérément symptomatiques pourraient être mis en quarantaine pour éviter la propagation du virus, avec les symptômes sévèrement gérés et isolés dans les établissements de soins de santé.

Le tracking des contacts pourrait être effectué pour trouver ceux qui risquent d'être en période d'incubation en raison de leur exposition. Alternativement, tester une réponse de l'hôte, si, encore une fois, le test était hypothétiquement sensible et spécifique à 100%, pourrait identifier les personnes précédemment exposées au virus et (si nous savions que cela était vrai, ce que nous ne faisons pas) étiqueter ceux qui sont immunisés au virus, qui pourrait être sollicité pour travailler dans des contextes où des personnes potentiellement infectées (par exemple, des patients malades dans les hôpitaux) pourraient autrement présenter un risque.

Malheureusement, ces scénarios hypothétiques ne sont pas réalité. Cependant, avec cette situation idéale comme guide, ce que nous avons aujourd'hui en tant que tests devrait être soigneusement examiné en termes de comment ils peuvent être utilisés pour rapprocher la crise actuelle de la situation idéale, en particulier en l'absence de thérapies ou de vaccins.

Bien que le virus puisse être cultivé, cela est dangereux et ne se fait pas systématiquement dans les laboratoires cliniques. Bien que la détection d'antigènes viraux soit théoriquement possible, cette approche n'a pas été, à ce jour, une approche primaire, mais une approche que les participants au sommet ont considérée comme méritant des recherches supplémentaires.

Essai 1. Essais pour l'ARN viral

La plupart des tests actuellement utilisés pour la détection directe du SRAS-CoV-2 identifient l'ARN viral par amplification d'acides nucléiques, généralement par PCR. Une considération importante est exactement ce qui est testé pour l'ARN viral. Les tests qui détectent l'ARN viral dépendent de la présence d'ARN viral dans l'échantillon prélevé.

Les types de prélèvements les plus couramment testés sont des écouvillons prélevés dans le nasopharynx et/ou l'oropharynx, le premier étant considéré comme un peu plus sensible que le second (2); si les deux sont collectés, les deux écouvillons peuvent être combinés et testés simultanément en une seule réaction pour conserver les réactifs.

Aujourd'hui, les professionnels de la santé collectent ces écouvillons; cependant, les preuves suggèrent que les patients ou les parents (dans le cas des jeunes enfants) pourraient être en mesure de recueillir leurs propres écouvillons (3,4). Après la collecte, les écouvillons sont placés dans un liquide pour libérer le virus/ARN viral des écouvillons en solution. Ensuite, l'ARN viral est extrait de cette solution et ensuite amplifié (par exemple, par transcription inverse-PCR ou RT-PCR en anglais).

Pour les patients atteints de pneumonie, en plus des sécrétions nasopharyngées et orales, les sécrétions des voies respiratoires inférieures, telles que les expectorations et le liquide de lavage broncho-alvéolaire, sont testées. Il ne faut pas supposer que chacun de ces éléments (par ex. écouvillon nasopharyngé, crachats, liquide de lavage bronchoalvéolaire) aura les mêmes chances de détecter le SRAS-CoV-2; les taux de détection dans chaque type d’échantillon varient d’un patient à l’autre et peuvent changer au cours de la maladie de chaque patient. Certains patients atteints de pneumonie peuvent avoir des échantillons nasaux ou oropharyngés négatifs mais un échantillon positif des voies respiratoires inférieures positif (5), par exemple. En conséquence, la véritable sensibilité clinique de l'un de ces tests est inconnue (et elle n'est certainement pas de 100%, comme dans le scénario hypothétique); un test négatif n'écarte donc pas la possibilité qu'un individu soit infecté. Si le test est positif, le résultat est probablement correct, bien que l'ARN viral errant qui pénètre dans le processus de test (par exemple, lorsque l'échantillon est collecté ou à la suite d'une contamination croisée ou qu’un test soit effectué par un technicien de laboratoire infecté par le SRAS-CoV-2 [ce ne sont là que quelques exemples]) pourrait éventuellement donner un résultat faussement positif.

De plus, nous notons que l'ARN viral n'est pas synonyme de virus vivant, et donc, la détection d'ARN viral ne signifie pas nécessairement que le virus peut être transmis à partir de ce patient. Cela dit, les tests basés sur l'ARN viral sont les meilleurs tests que nous ayons dans le cadre d'une maladie aiguë. Il est important de reconnaître que la précision du test est affectée par la qualité de l'échantillon, et il est donc essentiel que l'échantillon soit obtenu de manière appropriée (et sûre). Le dépistage du SRAS-CoV-2 chez les patients permet d'identifier ceux qui sont infectés, ce qui est utile pour la prise en charge individuelle des patients, ainsi que pour la mise en œuvre de stratégies d'atténuation visant à prévenir la propagation dans les établissements de santé et dans la communauté.

Tests pour le SRAS-CoV-2/COVID-19 et utilisations potentielles.

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Il existe de nombreuses questions, défis et controverses sans réponse concernant les tests de détection d'ARN viral. L'ARN peut se dégrader avec le temps. Il est à craindre que la collecte d'échantillons pour les tests n'épuise la fourniture d'équipements de protection individuelle essentiels nécessaires pour soigner les patients infectés.

Des stratégies alternatives pour la collecte d'échantillons, y compris la collecte à domicile, doivent donc être envisagées soit par un professionnel de la santé, soit par les patients eux-mêmes (ou par un parent dans le cas de jeunes enfants); l'utilisation d'autres types d'échantillons, tels que le liquide buccal ou les écouvillons nasaux (s'ils s'avèrent fournir des résultats équivalents à ceux des écouvillons nasopharyngés) doit également être envisagée.

La propagation aux personnels de santé et au sein des établissements de santé et de soins de longue durée est une considération primordiale pour la hiérarchisation des tests; le dépistage des patients susceptibles de souffrir du SRAS-CoV-2 qui se trouvent dans des établissements de soins de santé ou des établissements de soins de longue durée, ainsi que des personnels potentiellement malades essentiels à la riposte à la pandémie, y compris des personnels de santé, des responsables de la santé publique et d'autres dirigeants essentiels, est une priorité. Cela dit, le test de toute personne présentant des symptômes compatibles avec COVID-19 doit être envisagé, car des tests larges aideront à définir qui a cette infection, ce qui permettra de contrôler sa propagation.

Étant donné que le SRAS-CoV-2 peut infecter n'importe qui et entraîner une transmission avant le début des symptômes, voire même sans que des individus ne développent de symptômes, le test de patients asymptomatiques pourrait même être envisagé. Malheureusement, on sait peu de choses actuellement sur la détection d'ARN viral chez les patients asymptomatiques, et de telles stratégies de test peuvent étirer les ressources disponibles au-delà des limites réalistes.

Certaines thérapies futures pourraient mieux fonctionner si elles étaient administrées tôt, ce qui nécessitera des tests précoces pour le SRAS-CoV-2 afin de réaliser une efficacité maximale. Les questions du nombre de tests nécessaires et du type à effectuer sur chaque patient (pour le diagnostic primaire si les résultats du test initial sont négatifs et par la suite pour documenter la clairance du virus pour libérer les patients de l'isolement) restent ouvertes.

À mesure que le nombre de tests disponibles pour le SRAS-CoV-2 augmente, de nouveaux défis, notamment la nécessité de (i) mieux comprendre la variabilité des caractéristiques de performance des différents tests (par exemple, sensibilité et spécificité), y compris sur différents types d'échantillons, (ii) optimiser les analyses à partir de leur conception d'origine (par exemple, plusieurs cibles vers une seule cible) pour améliorer l'utilisation des réactifs tout en conservant les caractéristiques de performance, et (iii) surveiller les performances des tests compte tenu du potentiel de mutation du virus, sont émergentes. Le dernier point peut être résolu en séquençant périodiquement le virus évolué pour rechercher des changements dans les régions de liaison des amorces et des sondes qui pourraient affecter les performances des tests basés sur la détection de l'ARN viral; le séquençage périodique peut également aider à suivre l'évolution virale. De plus, au fur et à mesure que les tests augmentent, la réduction du délai d'obtention des résultats continuera d'être cruciale pour mieux gérer les patients et les professionnels de la santé. L'élaboration de diagnostics rapides au point de service est une lacune et devrait être une priorité. La mesure des niveaux viraux peut également être utile pour surveiller la récupération, la réponse au traitement et/ou le niveau d'infectiosité. Les tests de diagnostic actuels basés sur l'ARN sont principalement qualitatifs, et bien qu'ils puissent être calibrés pour fournir des charges virales, un processus standardisé n'existe pas actuellement. Il convient de noter qu'il n'y a pas de seuil établi pour l'interprétation des charges virales, qui peuvent varier selon les hôtes.

Bien que des tests soient devenus disponibles, leur énorme demande a créé des défis pour la chaîne d'approvisionnement, compromettant leur disponibilité même; cela comprend les problèmes de disponibilité des tampons nasopharyngés, des réactifs et instruments d'extraction d'ARN et des réactifs et instruments de PCR.

Même avec des tests commerciaux approuvés par la FDA et diffusés commercialement, il y a des retards avec l'installation d'instruments et la fourniture de réactifs/kits pour répondre à la demande sur de nombreux sites. À l'heure actuelle, des efforts considérables sont déployés sur plusieurs fronts pour relever les nombreux défis d'approvisionnement entourant les tests et une continuité sécurisée des services de test.

Essai 2 : La sérologie

L'autre grande catégorie de tests est celle qui détecte les IgM, IgA, IgG ou les anticorps totaux (généralement dans le sang). Le développement d'une réponse anticorps à l'infection peut dépendre de l'hôte et prendre du temps; dans le cas du SRAS-CoV-2, les premières études suggèrent que la majorité des patients séroconvertissent entre 7 et 11 jours après l'exposition au virus, bien que certains patients puissent développer des anticorps plus tôt. En raison de ce retard naturel, les tests d'anticorps ne sont pas utiles dans le cadre d'une maladie aiguë. Nous ne savons pas avec certitude si les personnes infectées par le SRAS-CoV-2 qui se rétablissent par la suite seront protégées, totalement ou partiellement, contre une infection future par le SRAS-CoV-2 ou combien de temps l'immunité protectrice peut durer; des preuves récentes d'une étude sur les macaques rhésus suggèrent une immunité protectrice après la résolution d'une infection primaire (https://doi.org/10.1101/2020.03.13.990226; cependant, d'autres études sont nécessaires pour le confirmer.

Les tests d'anticorps pour le SRAS-CoV-2 peuvent faciliter (i) le tracking des contacts - les tests basés sur l'ARN peuvent également y contribuer; (ii) la surveillance sérologique aux niveaux local, régional, étatique et national; et (iii) l'identification de ceux qui ont déjà eu le virus et peuvent donc (en cas d'immunité protectrice) être immunisés.

En supposant qu'il existe une immunité protectrice, les informations sérologiques peuvent être utilisées pour guider les décisions de retour au travail, y compris pour les personnes qui travaillent dans des environnements où elles peuvent potentiellement être réexposées au SRAS-CoV-2 (par exemple, les personnels de santé). Les tests sérologiques peuvent également être utiles pour identifier les individus qui peuvent être une source d'anticorps neutralisants thérapeutiques ou prophylactiques (actuellement expérimentaux).

De plus, les tests d'anticorps peuvent être utilisés dans des études de recherche pour déterminer la sensibilité des tests PCR pour détecter l'infection et être utilisés rétrospectivement pour déterminer la véritable portée de la pandémie et aider au calcul des statistiques, y compris le taux de létalité. Enfin, les tests sérologiques peuvent éventuellement être utilisés à des fins diagnostiques pour tester les individus à ARN viral négatif se présentant tardivement dans leur maladie.

Les participants au sommet ont noté que des tests pour les marqueurs de l'hôte pourraient être nécessaires pour bien comprendre quels patients sont à risque de développer une maladie grave de part leur infection.

En résumé, les deux catégories de tests pour le SRAS-CoV-2 devraient être utiles dans cette éclosion. Nous avons la chance d'avoir les technologies que nous utilisons et qui ont permis de rendre les diagnostics rapidement disponibles.

Il y a probablement un lien direct entre la compréhension du niveau de virus/maladie dans les communautés individuelles et l'acceptation des mesures de contrôle qui nécessitent une action individuelle, comme la distanciation sociale.

Maintenant, nous devons assurer des efforts systématiques et coordonnés entre les secteurs public, clinique, commercial et industriel pour garantir des lignes d'approvisionnement robustes au milieu de la pandémie afin que nous puissions tirer parti du pouvoir des tests pour lutter contre la pandémie à laquelle nous sommes confrontés.

Références

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5.↵Winichakoon P, Chaiwarith R, Liwsrisakun C, Salee P, Goonna A, Limsukon A, Kaewpoowat Q. 26 February 2020. Negative nasopharyngeal and oropharyngeal swab does not rule out COVID-19. J Clin Microbiol. doi:10.1128/JCM.00297-20. Abstract/FREE Full Text Google Scholar