Diagnostic de laboratoire des maladies infectieuses, tests PCR

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Le diagnostic de laboratoire des maladies infectieuses fait appel à deux grands types de techniques :

  • des techniques dites directes qui permettent de rechercher l’agent pathogène en cause ou une partie de celui-ci (antigène, génome)
  • des techniques indirectes qui mettent en évidence la réponse de l’hôte à l’infection (le plus souvent réponse immunitaire humorale ou « sérologique »).

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La mise en évidence d’une réponse immunitaire dans un processus infectieux, si elle est facile à mettre en oeuvre, peut aussi parfois poser des problèmes d’interprétation. C’est le cas notamment :

  • lorsque la vaccination a été réalisée pour la maladie suspectée,
  • lorsqu’il s’agit de faire la différence entre une infection récente ou plus ancienne (mise en évidence d’une augmentation du titre en anticorps ou « séroconversion »)
  • chez un bébé auquel ont été transmis des anticorps d’origine maternelle,
    le développement d’une réponse immunitaire détectable peut être perturbé lorsque l’infection provoque une immunodépression. 

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Techniques directes de mise en évidence de l’agent infectieux :

  • mise en culture,
  • mise en évidence de l’agent pathogène en microscopie,
  • test immunologique de détection d’antigènes…
  • la PCR ou la PCR en temps réel et autres techniques de biologie moléculaire

Les méthodes de diagnostic direct et indirect sont complémentaires, mais pour une même maladie, l’une ou l’autre peut être plus intéressante selon les cas (âge, traitement, durée d’évolution).

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Ensemble des méthodes de détection, quantification ou typage dont la cible est un acide nucléique (ADN ou ARN). La PCR (ou Polymerase Chain Reaction et méthodes dérivées) est la méthode de diagnostic moléculaire la plus utilisée.

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Cet outil de biologie moléculaire est très spécifique et permet de détecter de façon reproductible de très faibles quantités d’agents pathogènes dans des prélèvements de nature variée.

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Le principe de la PCR

Deux amorces (oligonucléotides d’environ 20 bases) spécifiques du fragment à rechercher et situées à chaque extrémité de la cible sont utilisées comme « têtes chercheuses ». Ces amorces sont incapables de s’hybrider de façon efficace ailleurs que sur le fragment ciblé, ce qui explique la spécificité de la PCR.
Une fois la cible trouvée, une enzyme thermostable (la Taq Polymérase) synthétise de façon très fidèle de nouveaux fragments d’ADN similaires à ceux de la séquence originale présente dans le prélèvement.
Ces cycles d’hybridation des amorces et de polymérisation d’ADN sont répétés au moins 30 à 50 fois aboutissant à une multiplication exponentielle de la séquence cible originale.
Cette amplification explique la sensibilité des techniques PCR (ou plutôt leurs seuils de détection très bas : la présence de quelques copies de génome viral donne naissance en deux heures à plusieurs milliards de fragments identiques).

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Lorsque le génome à rechercher est un ARN (virus à ARN, comme pour le Covid-19 !), une étape préliminaire à la réaction de PCR permet de réaliser une copie du fragment cible d’ARN en ADN grâce à une enzyme isolée des rétrovirus : la transcriptase inverse (ou Reverse transcriptase). On parle alors de RT-PCR.

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