Diagnostiquer à coup sûr la présence d’un virus dans un prélèvement sanguin : l’affaire de quelques heures.

Il y a quelques semaines le Docteur Ian Lipkin, spécialiste des diagnostics à l’école de médecine de l’Université Columbia a eu une grosse surprise. Son laboratoire a reçu un échantillon de sang d’un patient de l’hôpital universitaire pour analyse car les médecins ne comprenaient pas de quelle maladie mystérieuse souffrait ce malade, un genre de fièvre hémorragique. Comme quelques temps auparavant Lipkin avait découvert un nouveau virus apparenté à celui de la polyomyélite à l’aide des techniques d’analyse qu’il avait développé dans son laboratoire et que les symptomes du patient d’alors ressemblaient étrangement à ceux décrits pour ce nouveau patient, il préféra ne pas prendre de risques et effectua l’analyse du sang de ce patient. Il identifia immédiatement le virus comme étant celui de la dengue, une fièvre hémorragique. Une brève enquête révéla que le patient avait séjourné au Viet-Nam quelques mois auparavant. Comme il était sous traitement immunodépresseur pour recevoir une greffe de moëlle osseuse, le virus de la dengue réapparut.

Cette histoire n’aurait aucun intérêt si on ne se penchait pas sur la technologie innovante mise au point par Lipkin. Il a adapté la technique dite PCR (Polymerase Chain Reaction) pour effectuer des diagnostics à haute fréquence. La PCR consiste à amplifier le nombre de copies d’un morceau d’ADN présent dans un échantillon afin d’en déterminer ultérieurement la séquence avec une machine de séquençage automatique Illumina (voir le lien):

Polymerase_chain_reaction.svg

Pour être certain de ce que l’on veut amplifier, il est nécessaire de connaître le petit morceau d’ADN qui sert à amorcer la réaction (DNA primer) et plus ce morceau comporte de bases (A, T, G et C) plus la spécificité de la PCR est élevée. Il existe maintenant des millions d’amorces disponibles commercialement et Lipkin, n’ayant pas froid aux yeux, on peut dire les choses ainsi, a réalisé une gymnastique incroyable en ajoutant dans le milieu réactionnel les amorces – un peu plus de deux millions – correspondant à pas moins de 502 virus pathogènes pour les mammifères dont l’homme. Il a fait le pari que comme les virus ont tendance à muter sans arrêt une amorce suffisamment longue ne s’apariant pas parfaitement avec un acide nucléique pourrait tout de même fonctionner correctement. Passons sur la préparation des échantillons car beaucoup de virus ont un matériel génétique constitué d’ARN qu’il faut transformer en ADN par une opération maintenant routinière et il faut éviter que l’ADN soit malencontreusement détruit par des activités enzymatiques indésirables présentes dans l’échantillon analysé.

Bref, une fois cette amplification par PCR terminée le mélange est analysé dans un séquençeur automatique et le tour est joué. Sans entrer dans les détails complexes de la technique développée par Lipkin la spécificité, les faux-positifs et le traitement des échantillons ont été optimisés ainsi que le logiciel d’analyse des résultats du séquençage pour atteindre des résultats rapides et fiables car souvent, en milieu hospitalier la vie d’un malade peut dépendre de la rapidité d’un diagnostic. Lipkin a appellé sa technologie VirCapSeq-VERT ou plateforme de séquençage de virome de vertébrés, virome signifiant la population de virus rencontrés seulement chez les mammifères. N’importe quel échantillon biologique peut être analysé en toute confiance pour un prix relativement modique de l’ordre de 60 dollars, le système automatisé permettant d’analyser en parallèle jusqu’à 21 échantillons. Belle avancée dans le diagnostic clinique !

Source : http://mbio.asm.org/ Illustration PCR : Wikipedia

http://www.illumina.com/systems/sequencing-platform-comparison.html?sciid=2014107IBN2

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