Une nouvelle méthode d’identification et de typage des souches de Shigella

«Une nouvelle méthode d’identification et de typage des souches de Shigella», source communqué de l’Institut Pasteur.

Une équipe de l’Institut Pasteur et leurs collègues internationaux viennent de valider une nouvelle méthode qui s’appuie sur le génome des bactéries Shigella afin de mieux les identifier et les classifier.

Les diarrhées d’origine infectieuse représentent un problème majeur de santé publique sur le plan mondial. Parmi celles-ci, la shigellose ou dysenterie bacillaire, causée par les bactéries du groupe Shigella, est responsable de la mort de 200 000 personnes par an dans le monde, en particulier des jeunes enfants. Une étude parue dans Nature Communications propose une nouvelle méthode d’identification, à la fois standardisée et plus précise que celles utilisées jusque-là.

Fréquentes dans les régions tropicales, les infections par Shigella, très contagieuses, peuvent également se déclarer en France. Chaque année, plus de 1000 cas sont confirmés par le Centre National de Référence (CNR) des E. coli, Shigella et Salmonella de l’Institut Pasteur. La shigellose est une maladie liée au «péril fécal» qui peut avoir été contractée lors d’un séjour à l’étranger mais aussi dans notre pays lors de poussées épidémiques (en milieu scolaire, familial, ou au sein de la communauté homosexuelle masculine, …). De plus, les bactéries de ce groupe sont en train de devenir résistantes à l’ensemble des antibiotiques.

Le séquençage du génome pour mieux classifier les souches

La surveillance de ces infections est donc primordiale et repose sur des laboratoires de référence. Ceux-ci confirment l’identification de ces bactéries avant de les subdiviser parmi les plus de 50 types différents de Shigella. Jusqu’à maintenant, ces laboratoires utilisaient des techniques développées il y a plus de 70 ans, tel que le sérotypage réalisé à l’aide de sérums préparés chez des lapins. Un travail, mené au sein de l’unité des Bactéries pathogènes entériques de l’Institut Pasteur, qui abrite le CNR des E. coli, Shigella et Salmonella, et dirigée par le professeur François-Xavier Weill a permis de moderniser cette surveillance. L’identification et le typage des Shigella sont dorénavant réalisés par séquençage du génome bactérien. Cette nouvelle technique standardisée a été validée sur plus de 4000 souches de référence et isolats cliniques de Shigella. Contrairement aux méthodes précédentes, cette nouvelle méthode basée sur la variation de la totalité de l’ADN bactérien permet une classification correcte ainsi qu’un typage de résolution inégalée. La comparaison des souches bactériennes n’est plus faussée par le fréquent transfert de certains gènes entre souches différentes de Shigella, comme c’était le cas jusqu’à présent avec la méthode classique. Cette méthode génomique est maintenant utilisée au CNR pour la surveillance nationale des infections à Shigella

NB: Ces travaux ont notamment été rendus possible grâce au financement de la fondation Le Roch-Les Mousquetaires.

Aux lecteurs du blog

Comme le montre cette notice de la BNF, le blog Albert Amgar a été indexé sur le site de la revue PROCESS Alimentaire. 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue sont aujourd’hui inacessibles. Disons le franchement, la revue ne veut pas payer 500 euros pour remettre le site à flots, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles.

Typage de Salmonella et les laboratoires nationaux de référence de l'UE

« Deux laboratoires rencontrent des problèmes dans le typage de Salmonella », source article de Joe Whitworth paru le 7 mai 2020 dans Food Safety News.

Selon un nouveau rapport, deux laboratoires n'ont pas obtenu de bonnes performances lors du test de contrôle qualité initial de 2018 sur le typage de Salmonella.

Les laboratoires nationaux de référence (LNR) des États membres de l'UE participent à des tests de contrôle de la qualité qui consistent en des tests de compétence sur Salmonella. La performance est évaluée chaque année en testant la capacité d'identifier 20 souches de Salmonella. L'objectif est d'évaluer si le typage des souches de Salmonella par les laboratoires a été effectué de manière uniforme et si des résultats comparables ont été obtenus.

En plus de la méthode standard de typage de Salmonella qui est le sérotypage, 12 laboratoires ont effectué un typage au niveau de l'ADN en utilisant l'électrophorèse sur en champ pulsé (PFGE).

Bien que les laboratoires n'aient pas été identifiés, l'un était un LNR de l’UE et l'autre un LNR non de l’UE. L'un d'eux a signalé une fréquence de sérotypage quotidienne avec 6 000 souches sérotypées en 2018 et 450 souches PFGE typées. L'autre laboratoire a enregistré une fréquence de trois fois par semaine avec 400 souches sérotypées en 2018.

L'étude de suivi du sérotypage en mars et avril 2019 a impliqué le typage d'un ensemble supplémentaire de 10 souches de Salmonella. Les résultats ont montré que les deux participants ont réalisé une bonne performance. Le critère de cette performance est inférieur à quatre points de pénalité, qui sont donnés pour un typage incorrect des souches. Aucun LNR de l'UE n'a obtenu une performance «non bonne» dans les études de 2016 ou 2017.

Sérotypage et résultats par PFGE

L'Albanie, la Macédoine du Nord et la Serbie, pays candidats à l'adhésion à l'UE, l'Islande, la Norvège et la Suisse, pays de l'AELE, et Israël ont participé à l'évaluation 2018 organisée par le Laboratoire de référence de l'Union européenne (EURL) pour Salmonella. Le laboratoire d eréférence de l’UE pour Salmonella se trouve à l'Institut national de la santé publique et de l'environnement (RIVM) aux Pays-Bas.

Les 36 laboratoires ont effectué le sérotypage. Les antigènes O ont été typés correctement par 28 des 35 participants. Cela correspond à 98% du nombre total de souches. Les antigènes H ont été typés correctement par 23 des 35 laboratoires, ce qui correspond à 97% du nombre de souches. En conséquence, 20 participants ont donné les noms des sérovars corrects, correspondant à 96% de toutes les souches évaluées.

Le sérotypage de Salmonella Cannstatt (1,3,19:m,t:-) a causé le plus de problèmes dans l'étude avec 10 participants ayant des problèmes.

Pour la sixième et dernière fois, l'étude a également inclus le typage PFGE. La PFGE est une méthode de typage plus détaillée parfois nécessaire pour retrouver la source d'une contamination. Pour le contrôle de la qualité, les participants ont reçu 11 autres souches de Salmonella à tester par cette méthode. Dix des 12 laboratoires étaient équipés pour utiliser la méthode PFGE.

Dans l'ensemble, 82% des scores étaient bons ou excellents. Cependant, deux des 12 images ont donné un mauvais score sur au moins un des sept paramètres. Selon le rapport, les deux images ne conviendraient pas pour la comparaison de la base de données inter-laboratoires de ces profils PFGE.

Évaluation par l’ECDC de Salmonella

Les résultats d'une évaluation différente du typage de Salmonella ont également été publiés par le Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC).

Il était destiné aux laboratoires nationaux de référence en santé publique du réseau des maladies d'origine alimentaire et hydrique et des zoonoses de l'ECDC (FWD-Net) et organisé par le Statens Serum Institut au Danemark entre juin et octobre 2018.

La salmonellose était la deuxième zoonose la plus courante dans l'UE en 2017 avec plus de 90 000 cas. De 2008 à 2017, une tendance à la baisse des cas confirmés a été observée pour 25 pays qui ont systématiquement signalé au cours de la période. Cependant, entre 2013 et 2017, la tendance générale n'a montré aucune augmentation ou diminution significative.

Cette série a évalué la capacité des laboratoires à effectuer une analyse MLVA pour Salmonella Enteritidis et à identifier un groupe basé sur le typage moléculaire par PFGE, MLVA et/ou des données dérivées du séquençage du génome entier (WGS).

Sur les 26 participants qui se sont inscrits, 23 l'ont complété et ont soumis leurs résultats.

Dix des 23 laboratoires ont effectué le typage MLVA de Salmonella Typhimurium, mais seulement deux ont signalé des profils alléliques corrects pour les 10 isolats testés. Dix des 23 participants ont effectué un typage MLVA de Salmonella Enteritidis et sept ont enregistré les profils alléliques corrects pour tous les isolats testés.

Le nombre de participants à l’analyse MLVA pour Salmonella Typhimurium était inférieur à celui des années précédentes. Cela reflète une tendance, où davantage de laboratoires passent à la surveillance basée sur le WGS et à la détection des épidémies en utilisant le WGS au lieu de l’analyse MLVA, selon l'ECDC.

Treize participants ont effectué l'analyse des groupes d’isolats à l'aide de données dérivées de la PFGE et neuf ont correctement identifié les groupes d'isolats étroitement apparentés.

Plusieurs résultats incorrects et challenges de la méthode PFGE mettent en évidence le problème que de nombreux laboratoires utilisent encore, et continueront probablement à utiliser, la méthode PFGE pendant plusieurs années. La valeur ajoutée de cette méthode est de faire le lien entre les bases de données historiques PFGE et les données WGS, selon le rapport.

Douze laboratoires ont effectué une analyse des isolats groupés en utilisant des données dérivées du WGS et 10 ont correctement identifié le groupe d'isolats étroitement apparentés parmi les 12 isolats testés.

Selon le rapport, il existe des difficultés dans la comparabilité interlaboratoires entre les États membres en ce qui concerne la surveillance et les investigations sur les éclosions lorsque différentes méthodes sont utilisées. Malgré l'utilisation croissante du WGS comme outil de typage pour les grandes épidémies, de nombreux laboratoires utilisent encore la PFGE pour la surveillance primaire et l'investigation des épidémies.