Dans les pays à faibles ressources, le manque de diagnostics entrave la lutte contre la résistance aux antimicrobiens

«Dans les pays à faibles ressources, le manque de diagnostics entrave la lutte contre la résistance aux antimicrobiens», source article de Chris Dall paru le 19 avril 2023 dans CIDRAP News. Le blog vous propos une petite partie de cet article à lire en intégralité.

Dans une étude publiée l'année dernière dans The Lancet, une équipe internationale de chercheurs a estimé que 1,27 million de personnes sont décédées en 2019 d'une infection résistante aux antibiotiques, et près de 5 millions de décès étaient associés à la résistance aux antimicrobiens (RAM).

L'étude, l'une des premières à chiffrer concrètement le fardeau mondial de la résistance aux antimicrobiens, a révélé que les pathogènes bactériens résistants aux médicaments constituent une menace majeure pour la santé mondiale et sont aussi meurtriers que les maladies infectieuses comme le VIH et le paludisme. Et bien qu'ils constituent une menace pour le monde entier, la charge de la mortalité la plus élevée se trouve dans les pays à revenu faible et intermédiaire (LMICs pour low- and middle-income countries), en particulier ceux d'Afrique subsaharienne et d'Asie du Sud.

«Les charges élevées de la RAM liée aux bactéries sont fonction à la fois de la prévalence de la résistance et de la fréquence sous-jacente des infections critiques telles que les infections des voies respiratoires inférieures, les infections du sang et les infections intra-abdominales, qui sont plus élevées dans ces régions», ont écrit les auteurs de l'étude.

L'étude, ainsi que de nombreuses autres qui ont été menées dans les LMICs, a cité plusieurs raisons pour lesquelles la RAM a un impact disproportionné dans les milieux à faibles ressources. Parmi eux : l'utilisation inappropriée d'antibiotiques qui peuvent être facilement achetés sans ordonnance, les antibiotiques contrefaits et de qualité inférieure, et le manque d'assainissement et d'hygiène. Tous jouent un rôle dans l'augmentation des taux de résistance.

Mais le facteur le plus important est peut-être le manque d'outils de diagnostic qui peuvent déterminer le bon antibiotique nécessaire pour l'infection d'un patient ou si un antibiotique est nécessaire. La disponibilité limitée de ces diagnostics dans les pays pauvres, qu'il s'agisse d'un système automatisé capable d'identifier la bactérie spécifique à l'origine d'une infection et de tester la sensibilité aux antibiotiques, ou d'un test rapide capable de déterminer si une infection est bactérienne ou virale, entrave la capacité de ces pays à faire face à la menace croissante de la résistance aux antimicrobiens au niveau le plus élémentaire.

«La disponibilité d'aides au diagnostic pour soutenir ou informer l'utilisation prudente des médicaments antimicrobiens», a déclaré à CIDRAP News Otridah Kapona, scientifique au laboratoire spécialisé dans la résistance aux antimicrobiens à l'Institut national de santé publique de Zambie. «Et l'inverse est vrai : le manque de capacité de diagnostic, je dirais, soutient l'utilisation inappropriée des médicaments antimicrobiens.»

Manque de capacité de diagnostic dans les hôpitaux et en ville

Kapona, qui a participé à l'élaboration et à la mise en œuvre du premier plan d'action national de la Zambie sur la résistance aux antimicrobiens, affirme que le manque de capacité de diagnostic dans des pays comme la Zambie se manifeste à plusieurs niveaux.

Dans la plupart des hôpitaux des pays riches, les cliniciens ont accès à des systèmes automatisés coûteux qui peuvent fournir une identification rapide des agents pathogènes et effectuer des tests de sensibilité aux antibiotiques (TSA) directement à partir d'échantillons de patients. Mais dans de nombreux hôpitaux des LMICs, les bactéries provenant d'échantillons de patients doivent être cultivées pour identifier l'agent pathogène spécifique et effectuer des tests de sensibilité aux antibiotiques, un processus qui peut prendre 2 à 3 jours.

En conséquence, les cliniciens dans ces milieux ne connaissent souvent pas la bactérie spécifique qui cause l'infection et finissent par traiter les patients en fonction de leurs symptômes et de leur propre expérience clinique. Le résultat typique est un traitement avec des antibiotiques à large spectre qui couvrent un large éventail de bactéries mais peuvent favoriser la résistance.

«Nous ciblons à peu près tout», a déclaré Kapona. "Nous ne sommes pas spécifiques dans notre gestion, et l'utilisation de tels médicaments accélère le rythme auquel la résistance aux antimicrobiens se développe dans des pays comme la Zambie.»

Des scénarios similaires sont observés dans d'autres LIMCs dépourvus du type de systèmes de diagnostic sophistiqués qui pourraient permettre aux cliniciens de déterminer rapidement l'antibiotique spécifique nécessaire. Une étude menée en 2020 par des chercheurs du Center for Disease Dynamics, Economics & Policy a révélé que l'utilisation d'antibiotiques «Watch», un étiquetage donné aux antibiotiques à large spectre qui, selon l'OMS, ne devrait pas être utilisée pour les infections de routine en raison de leur potentiel plus élevé de promotion de la résistance a augmenté de 165% dans les LIMCs de 2000 à 2015.

Les capacités de diagnostic limitées dans les hôpitaux et le manque de laboratoires de référence clinique capables d'effectuer des tests pour les hôpitaux ne sont pas les seules raisons de cette augmentation ; un mauvais assainissement et une incidence plus élevée d'infections résistantes aux médicaments sont également des facteurs. Mais le manque de capacité de diagnostic joue un rôle important.

«Il y a très peu de laboratoires capables de faire de la microbiologie, où ils peuvent identifier correctement un organisme et effectuer des tests de sensibilité aux antimicrobiens pour informer les antimicrobiens que le médecin doit utiliser pour traiter ce patient ou client particulier», a déclaré Kapona.

Et cela a un effet en cascade, selon Cecilia Ferreyra, directrice du programme RAM de la Foundation for Innovative New Diagnostics (FIND). Si les cliniciens hospitaliers n'envoient pas d'échantillons bactériens pour être cultivés et testés pour la sensibilité parce que le processus prend trop de temps, alors les hôpitaux n'ont pas une idée des profils de résistance pour divers agents pathogènes et ne peuvent pas élaborer de directives de traitement précises.

«Lorsqu'un patient se rend à l'hôpital et que nous n'avons pas de diagnostics qui peuvent rapidement me dire si ce patient a une infection à Klebsiella ou une infection à staphylocoque… je ne saurai pas quoi utiliser», a déclaré Ferreyra. «Et parce qu'il y a ce manque général de données sur ce qu'est un profil résistant dans ces contextes, je vais prescrire quelque chose qui pourrait ou non être vraiment utile du tout.»

Le manque de diagnostics affecte également la prescription d'antibiotiques au niveau communautaire dans les milieux à faibles ressources, où les petites cliniques de soins primaires ont encore moins de ressources. Comme Ferreyra, Kapona et leurs collègues l'ont noté dans un article publié l'année dernière dans PLOS Global Public Health, le test le plus largement utilisé dans ces contextes pour déterminer si une infection est virale ou bactérienne, le test de la protéine C réactive (CRP), ne peut pas distinguer si les niveaux élevés de CRP sont causés par des bactéries ou par le paludisme, la dengue ou la COVID-19. Et d'autres tests sur le marché sont trop chers pour les milieux à faibles ressources.

Sans tests rapides, précis et abordables au point de service qui peuvent rapidement distinguer si une infection est bactérienne ou virale, les adultes et les enfants qui entrent avec de la fièvre ou des symptômes respiratoires causés par un virus sont susceptibles de repartir avec des antibiotiques, ce qui sont souvent considérés comme une solution simple et rapide.

Une RT-PCR ultrarapide, qui dit mieux ?

Il y a quelques jours, le blog vous proposait un article, Un nouveau test PCR en 30 minutes est disponible, qui dit mieux ?

Voici maintenant «Une RT-PCR ultrarapide et nanoplasmonique sur puce pour des diagnostics moléculaires rapides et quantitatifs», source ACS.

Légende la photo. Un test PCR sur une minuscule puce peut amplifier l'ADN beaucoup plus rapidement que les systèmes de PCR conventionnels.

La RT-PCR a été la règle pour le diagnostic pendant la pandémie COVID-19. Cependant, la partie PCR du test nécessite des machines encombrantes et coûteuses et prend environ une heure à réaliser, ce qui rend difficile le diagnostic rapide d'une personne sur un site de test. Désormais, des chercheurs publiant un article dans la revue ACS Nano ont développé une puce plasmofluidique qui peut effectuer une PCR en seulement 8 minutes environ, ce qui pourrait accélérer le diagnostic pendant les pandémies actuelles et futures.

Le diagnostic rapide du COVID-19 et d'autres maladies virales hautement contagieuses est important pour les soins médicaux, la mise en quarantaine et la recherche des contacts en temps opportun. Actuellement, la RT-PCR, qui utilise des enzymes pour transcrire de petites quantités d'ARN viral en ADN, puis amplifier l'ADN afin qu'il puisse être détecté par une sonde fluorescente, est la méthode de diagnostic la plus sensible et la plus fiable. Mais comme la partie PCR du test nécessite 30 à 40 cycles de chauffage et de refroidissement dans des machines spéciales, cela prend environ une heure et les échantillons doivent généralement être envoyés à un laboratoire, ce qui signifie qu'un patient doit généralement attendre une journée. Voire deux pour recevoir leur résultat. Ki-Hun Jeong et ses collègues voulaient développer une puce de PCR plasmofluidique qui pourrait rapidement chauffer et refroidir de minuscules volumes de liquides, permettant un diagnostic précis au point de service en une fraction du temps.

Les chercheurs ont conçu une puce de polydiméthylsiloxane de la taille d'un timbre-poste avec un réseau de microchambres pour les réactions de PCR. Lorsqu'une goutte d'échantillon est ajoutée à la puce, un vide attire le liquide dans les microchambres, qui sont positionnées au-dessus des nanocapillaires de verre avec des nano-îlots d'or. Toutes les microbulles, qui pourraient interférer avec la réaction de PCR, se diffusent à travers une paroi perméable à l'air. Lorsqu'une LED blanche est allumée sous la puce, les nano-îlots d'or sur les nanocapillaires convertissent rapidement la lumière en chaleur, puis refroidissent rapidement lorsque la lumière est éteinte. Les chercheurs ont testé l'appareil sur un morceau d'ADN contenant un gène du SRAS-CoV-2, réalisant 40 cycles de chauffage et de refroidissement et une détection de fluorescence en seulement 5 minutes, avec 3 minutes supplémentaires pour le chargement de l'échantillon. L'efficacité d'amplification était de 91%, alors qu'un processus de PCR classique comparable a une efficacité de 98%. Avec l'étape de transcriptase inverse ajoutée avant le chargement de l'échantillon, la durée totale du test avec la nouvelle méthode pourrait prendre 10 à 13 minutes, par opposition à environ une heure pour un test RT-PCR typique. Le nouveau dispositif pourrait offrir de nombreuses possibilités de diagnostic rapide au point de service pendant une pandémie, selon les chercheurs.

Les auteurs remercient le financement par le Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) et de la National Research Foundation of Korea.

Des tampons et des serviettes hygiéniques pourraient diagnostiquer des infections à levures avec des fils changeant de couleur

Illustration schématique d'un dispositif analytique à base de fils microfluidiques mercerisés et de leur utilité dans les produits d'hygiène menstruelle. Cliquez sur l'image pour l'agrandir.

«Des tampons et des serviettes hygiéniques pourraient diagnostiquer des infections à levures avec des fils changeant de couleur», source ACS Omega.

La levure Candida albicans peut provoquer des démangeaisons, des douleurs des voies urinaires et des mycoses vaginales. Pour les femmes vivant dans des milieux à faibles ressources et n'ayant pas accès aux établissements de santé, ces infections créent des charges sociales et économiques considérables. Désormais, des chercheurs rapportant dans ACS Omega ont développé des fils aux couleurs changeantes qui virent au rose vif en présence de C. albicans. Lorsqu'elles sont incorporées dans des tampons ou des serviettes hygiéniques, elles pourraient permettre aux femmes de s'auto-diagnostiquer rapidement et discrètement ces infections à levures vulvo-vaginales, selon les chercheurs.

Selon la Mayo Clinic, environ 75% des femmes souffriront d'une infection à levures, ou candidose vulvo-vaginale, au moins une fois dans leur vie. Bien que les femmes des zones à ressources élevées puissent facilement être diagnostiquées avec un prélèvement vaginal au cabinet de leur médecin, puis traitées avec un médicament antifongique, de nombreuses femmes dans le monde n'ont pas accès aux établissements de santé de base. De plus, dans certaines régions où les ressources sont limitées, les tabous sociaux font que les femmes éprouvent de la honte ou de l’embarras face aux symptômes, ce qui les empêche de demander les soins d’un médecin. Par conséquent, Naresh Kumar Mani et ses collègues voulaient développer une méthode peu coûteuse qui pourrait être intégrée dans les produits d'hygiène menstruelle, permettant aux femmes de s'auto-diagnostiquer rapidement, facilement et discrètement des infections à levures.

Les chercheurs ont commencé avec des fils de coton multifilament ordinaires achetés dans un magasin d'artisanat local. Pour augmenter les propriétés des fils, l'équipe les a traités avec une solution d'heptane qui a éliminé les cires et les liants ajoutés lors de la fabrication. Ensuite, les fils ont été enduits d'une molécule appelée L-proline β-naphtylamide - le substrat d'une enzyme sécrétée par C. albicans - et intégrés dans les couches internes de serviettes et de tampons hygiéniques. Lorsque les chercheurs ont ajouté du liquide vaginal simulé enrichi par C. albicans et d'une solution indicatrice, les tâches des serviettes ou des tampons contenant de la levure ont pris une couleur rose vif. Le temps de détection n'était que de 10 minutes, contre 24 à 72 heures pour les tests conventionnels. En outre, le nouveau test ne coûte que 22 à 28 cents par serviette ou tampon, et il pourrait facilement être adapté pour détecter simultanément d'autres agents pathogènes, tels que des bactéries qui peuvent également provoquer des infections des voies urinaires, selon les chercheurs.

A propos du diagnostic des STEC en Suisse

Cet article paru dans Eurosurveillance a pour titre, « Les modifications apportées au diagnostic des STEC induisent-elles une interprétation erronée des données de surveillance des maladies en Suisse? Tendances temporelles de la positivité, 2007 à 2016. »

Contexte

Les cas confirmés en laboratoire de Escherichia coli producteurs de shigatoxines (STEC) sont à déclarer au Système national de notification des maladies infectieuses en Suisse depuis 1999. Depuis 2015, une forte augmentation du nombre de cas a été observée. À peu près au même moment, la PCR multiplexe syndromique a commencé à remplacer d'autres méthodes de diagnostic dans la pratique de laboratoire standard pour les analyses de pathogènes gastro-intestinaux, ce qui suggère que l'augmentation des cas notifiés est due à un changement dans les pratiques et les nombres de tests.

Objectif

Cette étude a examiné l'impact des changements dans les méthodes de diagnostic, en particulier l'introduction de panels de PCR multiplexe, sur les données de surveillance de routine des STEC en Suisse.

Méthodes

Nous avons analysé les données de laboratoire de routine de 11 laboratoires, qui ont rapporté 61,9% de tous les cas de STEC de 2007 à 2016 pour calculer la positivité, c'est-à-dire le taux du nombre de tests STEC positifs divisé par le nombre total de tests effectués.

Résultats

L'introduction de la PCR multiplexe a eu un fort impact sur la fréquence des tests STEC et les cas identifiés, le nombre de tests effectués ayant été multiplié par sept entre 2007 et 2016. Pourtant, la positivité normalisée selon l'âge et le sexe est passée de 0,8% en 2007 à 1,7% en 2016.

Conclusion

Une positivité croissante suggère que l'augmentation des notifications de cas ne peut être attribuée à une seule augmentation du nombre de tests. Par conséquent, nous ne pouvons pas exclure une réelle tendance épidémiologique de l'augmentation observée. Moderniser le système de notification pour combler les lacunes actuelles en matière de disponibilité des informations, par exemple, des méthodes de diagnostic et une meilleure triangulation de la présentation clinique, des informations sur le diagnostic et le sérotype sont nécessaires pour faire face aux maladies émergentes et aux progrès technologiques.

Référence

Fischer Fabienne Beatrice, Saucy Apolline, Schmutz Claudia, Mäusezahl Daniel. Do changes in STEC diagnostics mislead interpretation of disease surveillance data in Switzerland? Time trends in positivity, 2007 to 2016. Euro Surveill. 2020;25(33):pii=1900584. 

https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.33.1900584

A noter la publication de cet article, Augmentation inattendue du nombre de déclarations d’infections à E. coli entéro-hémorragique ces derniers mois en Suisse : influence des nouvelles méthodes de PCR multiplexe employées pour le diagnostic primaire? (données : état au 5 novembre 2015). Bulletin de l’OFSP.

On peut y lire,

Toutefois, ces nouvelles techniques comportent également un inconvénient de taille qu’il importe de signaler ici. L’enquête épidémiologique relative à un foyer de toxi-infections repose sur l’isolation des agents pathogènes. Etant donné que les méthodes de PCR multiplexe n’ont pas besoin des cultures, le risque serait de ne plus pratiquer ces dernières et, ainsi, de ne plus confirmer le lien épidémiologique entre les cas et les denrées alimentaires. Par conséquent, si ces méthodes faisaient reculer les cultures, ne serait ce qu’en partie, l’exploration des flambées serait très limitée, voire impossible. Comme cette évolution doit absolument être évitée, il est important, surtout quand on suspecte l’existence d’une flambée, d’envoyer des échantillons au Centre national de référence (NENT) en vue de l’isolation des germes.

Mise à jour du 27 août 2020. On lira:

• E. coli productrices de shigatoxines (STEC) dans les denrées alimentaires : évaluation des risques microbiologiques, document d’aide à la décision pour l’évaluation de la présence de STEC dans les denrées alimentaires 18 juin 2020.
• Escherichia coli entérohémorragiques (EHEC). Maladies infectieuses à déclaration obligatoire Suisse et Principauté du Liechtenstein. État semaine 34/2020 (25.08.2020). La date de réception de la déclaration est déterminante pour l'axe temporel. Incidence mensuelle pour 100 000 habitants.

Lire le communiqué de l’Académie nationale de médecine : Masquez-vous, masquez-vous, masquez-vous

Challenges du diagnostic et de l'épidémiologie de Escherichia coli entéro-invasif

Escherichia coli entéro-invasif (ECEI) et Shigella spp. sont deux bactéries à Gram négatif responsables de maladies diarrhéiques dans le monde. Les présentations cliniques de ces deux agents pathogènes sont très similaires et se manifestent généralement par la diarrhée, les crampes abdominales, les nausées et la fièvre chez l'enfant et l'adulte. En plus d'un tableau clinique similaire, ECEI et Shigella partagent des caractéristiques de laboratoire qui peuvent rendre difficile leur distinction dans la pratique courante de laboratoire clinique. Les deux agents pathogènes sont transmis par voie fécale-orale et les infections sont fréquemment associées à la consommation d'aliments et d'eau contaminés. Alors que Shigella est associée à des épidémies d'origine alimentaire à grande échelle, les épidémies causées par ECEI sont rarement enregistrées.

Une prévalence élevée des infections à ECEI a été documentée dans les zones rurales et les environnements avec un mauvais assainissement dans les pays à haut risque tandis que les infections à ECEI en Europe sont généralement sporadiques et liées aux voyages. Néanmoins, quelques foyers à ECEI ont été signalés en Europe, les plus récents étant survenus en Italie en 2012 et au Royaume-Uni en 2014. Ces éclosions ont touché, respectivement, 109 cas et 157 cas probables, ce qui met en évidence le fait que ECEI, comme Shigella, a la capacité de provoquer de grandes éclosions de maladies gastro-intestinales.

La souche épidémique identifiée dans ces récentes épidémies européennes, ECEI O96:H19, est un type de ECEI émergent qui présente des caractéristiques phénotypiques plus proches de celles de Escherichia coli (E. coli) non invasif que celles décrites pour Shigella. Il est suggéré que ces caractéristiques contribuent à améliorer les capacités de survie ainsi que la capacité de mieux s'adapter aux différentes niches écologiques.

Traditionnellement, la culture des échantillons fécaux a été le pilier du diagnostic en laboratoire des bactéries entériques, et ECEI a été différenciée de Shigella en évaluant une combinaison de plusieurs caractéristiques phénotypiques, y compris les caractéristiques biochimiques, de motilité et sérologiques.

Cette situation est en train de changer car les méthodes basées sur la PCR deviennent courantes dans de nombreux laboratoires de diagnostic. Contrairement à E. coli non invasif, ECEI et Shigella peuvent envahir et se multiplier dans les cellules épithéliales intestinales, un processus qui est partiellement médié par un gène plasmidique (ipa) codant pour l’invasion des entérocytes. Pour cette raison, la PCR ciblant le gène ipaH peut séparer ECEI des autres E. coli non invasifs, mais ne peut pas différencier ECEI et Shigella. Le gène lacY a été proposé comme marqueur moléculaire supplémentaire pour lequel la plupart des E. coli sont positifs et Shigella est négatif. Son utilisation comme cible de PCR pour séparer Shigella et ECEI est limitée aux isolats bactériens, car de nombreux échantillons fécaux sont lacY positif en raison de la présence de E. coli dans la flore normale.

En Suède, plusieurs laboratoires cliniques se sont tournés vers l'utilisation de tests PCR directs sur des échantillons de matières fécales comme principal outil de diagnostic. Cependant, la plupart de ces laboratoires cultivent des échantillons positifs pour la PCR, ce que l'on appelle une culture guidée par les résultats de la PCR. Bien que la culture d'échantillons fécaux positifs à la PCR soit effectuée en routine, il peut être difficile d'obtenir des isolats ECEI car la morphologie des souches ECEI sur des substrats couramment utilisés peut imiter la morphologie de la flore de fond entérique, les colonies jaunes sur gélose au xylose lysine désoxycholate (gélose XLD), plutôt que la morphologie de Shigella, colonies rouges sur gélose XLD. Par conséquent, la séparation de ECEI des autres bactéries dans la flore normale nécessite généralement des procédures de laboratoire supplémentaires telles que le dépistage d'un grand nombre de colonies, ce qui est considéré comme trop long pour la plupart des laboratoires cliniques.

Pour cette raison, il est probable qu'un patient dont les échantillons sont positifs pour la PCR ipaH mais négatifs pour la culture ne serait pas notifié comme cas si l'algorithme de diagnostic au laboratoire nécessite un isolat de Shigella détecté. De plus, la PCR est une méthode plus sensible que la culture et Shigella est connue pour sa capacité de survie limitée dans les échantillons fécaux, ce qui peut également conduire à des échantillons positifs pour la PCR ipaH mais négatifs pour la culture.

La shigellose est à déclaration obligatoire en Suède comme dans la plupart des pays européens. En 2017, l'incidence était de 2,1 pour 100 000 habitants en Suède, et la majorité des cas avaient été infectés à l'étranger. La déclaration obligatoire des maladies permet la mise en œuvre d'une série d'actions de santé publique, y compris des activités de gestion et de surveillance de la santé publique, et aide à définir les expositions aux risques. Contrairement à la shigellose, la déclaration n'est pas obligatoire pour les ECEI et la présence de ce pathogène en Suède est actuellement inconnue.

En Suède, la présence de ECEI est actuellement inconnue et aucune information sur la distribution de la souche spécifique de l'épidémie n'était disponible pour l'équipe d'investigation sur l'épidémie, c'est-à-dire on ne sait pas si ECEI O96:H19 circule en Suède ou si cette souche a été introduite via un produit alimentaire importé.

Cette sérotype spécifique de ECEI de ST99 a été signalée pour la première fois comme l'agent pathogène causant une maladie lors d'une épidémie en Italie en 2012, et a depuis été impliquée dans deux éclosions au Royaume-Uni et dans un cas sporadique lié à des voyages en Espagne. Le sérotype O96:H19 de ST99 est considéré comme une nouvelle souche de ECEI virulente émergente et diffère des autres souches de ECEI et de Shigella traditionnelles dans de nombreux tests phénotypiques car il est plus réactif, par ex. fermente le glucose, est positif pour la lysine décarboxylase et est mobile. Cela a également été démontré dans la présente enquête. Les souches émergentes de ECEI telles que ECEI O96:H19, qui ressemble phénotypiquement plus à E. coli qu'à Shigella, ce qui pourrait permettre d'améliorer les capacités de survie, pourraient potentiellement contribuer à une augmentation des épidémies d'origine alimentaire causées par ECEI à l'avenir. Cela nécessite une meilleure préparation en laboratoire et un consensus sur les recommandations de mesures de santé publique des échantillons fécaux de Shigella/ECEI positifs par PCR.

Référence

Lagerqvist Nina, Löf Emma, Enkirch Theresa, Nilsson Peter, Roth Adam, Jernberg Cecilia. Outbreak of gastroenteritis highlighting the diagnostic and epidemiological challenges of enteroinvasive Escherichia coli, County of Halland, Sweden, November 2017. EuroSurveill. 2020;25(9):pii=1900466 https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.9.1900466

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.

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