Techniques de diagnostic moléculaire

Les techniques de diagnostic moléculaire détectent et caractérisent les bactéries par leurs acides nucléiques plutôt que par leur croissance, en utilisant des méthodes telles que la réaction en chaîne par polymérase et le séquençage. Elles peuvent identifier les organismes directement à partir des échantillons, souvent plus rapidement que la culture et parfois lorsque la culture échoue, et elles peuvent détecter les déterminants de résistance.

Definition

Les techniques de diagnostic moléculaire sont des méthodes de laboratoire qui détectent, amplifient ou séquencent les acides nucléiques microbiens pour identifier les organismes ou les déterminants de résistance, généralement sans nécessiter la culture de l'organisme.

Scope

Ce sujet couvre les tests d'amplification des acides nucléiques, la réaction en chaîne par polymérase en temps réel et multiplex, l'identification basée sur le séquençage, et les panels moléculaires syndromiques, ainsi que leurs points forts et les précautions d'interprétation. Il est présenté comme un sujet méthodologique et ne fournit pas d'instructions de test ou de traitement pour les patients individuels.

Core questions

• Comment les tests d'amplification des acides nucléiques détectent-ils les bactéries ?
• Quand les méthodes moléculaires peuvent-elles réussir là où la culture échoue, et quelles sont leurs limites ?
• Comment les diagnostics moléculaires et basés sur la culture se complètent-ils ?

Key concepts

• Tests d'amplification des acides nucléiques
• PCR en temps réel (quantitative)
• Panels multiplex et syndromiques
• Séquençage du gène de l'ARNr 16S
• Détection des gènes de résistance
• Détection des organismes non viables
• Sensibilité et spécificité analytiques

Mechanisms

Les méthodes moléculaires ciblent une séquence d'acide nucléique spécifique et l'amplifient de manière à ce que même de petites quantités d'organisme puissent être détectées ; les formats en temps réel quantifient la cible et raccourcissent le délai d'obtention des résultats, tandis que les panels multiplex testent de nombreux agents pathogènes simultanément (Espy 2006). Le séquençage de gènes conservés tels que l'ARNr 16S peut identifier des organismes difficiles à cultiver ou à phénotyper. Étant donné que ces méthodes détectent l'acide nucléique plutôt que la croissance, elles peuvent donner des résultats lorsque la culture est négative, y compris après une exposition aux antibiotiques, mais elles peuvent aussi détecter des organismes non viables ou des colonisateurs, les résultats nécessitent donc une interprétation contextuelle. Des revues décrivent comment les diagnostics moléculaires ont amélioré la rapidité et la sensibilité tout en soulevant de nouvelles questions d'interprétation (Espy 2006 ; Caliendo 2013).

Clinical relevance

Les diagnostics moléculaires influencent la rapidité et la fiabilité avec lesquelles les infections sont attribuées à des organismes et la manière dont la résistance est détectée, mais leur interprétation diffère de celle de la culture car la détection d'un gène n'équivaut pas à la récupération d'un organisme viable et testable pour sa sensibilité. Le sujet décrit comment les preuves de laboratoire sont générées et ne constitue pas une base pour les décisions individuelles de diagnostic ou de traitement.

Evidence & guidelines

Des revues complètes décrivent les applications et les performances de la PCR en temps réel et d'autres méthodes moléculaires en microbiologie clinique de routine (Espy 2006) et le virage plus large vers l'amélioration des diagnostics des maladies infectieuses (Caliendo 2013) ; des ouvrages de référence détaillent les méthodes moléculaires et leur place aux côtés de la culture (Jorgensen 2015).

History

La réaction en chaîne par polymérase, introduite dans les années 1980, a rendu la détection ciblée des acides nucléiques pratique, et les formats en temps réel et multiplex sont ensuite entrés dans les laboratoires cliniques de routine, élargissant le diagnostic moléculaire et l'identification basée sur le séquençage (Espy 2006 ; Caliendo 2013).

Seminal works

• espy-2006
• caliendo-2013

Frequently asked questions

Les tests moléculaires peuvent-ils remplacer la culture ?

Pas entièrement ; ils détectent souvent les organismes plus rapidement et parfois lorsque la culture échoue, mais la culture fournit toujours un isolat viable pour une caractérisation ultérieure, et les résultats moléculaires détectant l'acide nucléique nécessitent une interprétation prudente.

Pourquoi un test moléculaire pourrait-il être positif alors que la culture est négative ?

Les méthodes moléculaires détectent l'acide nucléique plutôt que la croissance, elles peuvent donc rester positives lorsque les organismes sont non viables ou présents en faible nombre, y compris après une exposition aux antibiotiques qui empêche la récupération par culture.