Diagnostic plus facile de la fièvre infantile grâce à un nouveau test sanguin rapide

Diagnostic plus facile de la fièvre infantile grâce à un nouveau test sanguin rapide

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Un simple test sanguin, capable de diagnostiquer rapidement la cause de la maladie d’un enfant, pourrait être « transformateur », affirment les chercheurs.

Une équipe internationale, dirigée par des chercheurs de l’Imperial College de Londres, a développé et validé une approche diagnostique capable de détecter et de distinguer simultanément 18 maladies infectieuses ou inflammatoires, dont le streptocoque du groupe B (SGB), le virus respiratoire syncytial (VRS) et la tuberculose. avec le potentiel de fournir un résultat en une fraction du temps nécessaire aux tests de diagnostic actuels.

En utilisant un seul échantillon de sang, le test pourrait permettre aux cliniciens de diagnostiquer la cause de la fièvre sur la base du modèle distinctif de gènes « activés ou désactivés » par le corps en réponse à des maladies spécifiques. Alors que les tests actuels pour certaines conditions peuvent prendre plusieurs heures, jours, voire semaines, un test basé sur cette approche serait capable de fournir un résultat en moins de 60 minutes.

Diagnostiquer les maladies infantiles

Les chercheurs expliquent que même si leur étude représente une preuve de concept pour la méthode, démontrant son efficacité, un test de diagnostic basé sur l’expression génétique des patients pourrait considérablement améliorer le diagnostic des maladies infantiles, réduire les diagnostics retardés et manqués et avoir un impact significatif. impact sur les soins de santé, en particulier dans les régions en développement.

Les résultats préliminaires, publiés pour la première fois aujourd’hui dans la revue Médical, s’appuie sur plus d’une décennie de recherche pour détecter et diagnostiquer des maladies sur la base de modèles d’expression génétique. Ce travail fondateur a conduit à la création du consortium DIAMONDS en 2020, un projet international dirigé par l’Imperial College de Londres pour développer des tests de diagnostic rapide des maladies fébriles.

Le professeur Michael Levin, titulaire de la chaire de pédiatrie et de santé internationale de l’enfant au sein du département des maladies infectieuses de l’Imperial College de Londres, et co-auteur principal de l’article, explique : « Malgré d’énormes progrès dans la technologie médicale, lorsqu’un enfant est amené à l’hôpital avec une fièvre, notre approche initiale consiste à traiter en fonction de « l’impression » des médecins sur les causes probables de la maladie de l’enfant. »

“En tant que cliniciens, nous devons prendre des décisions rapides concernant le traitement, souvent uniquement sur la base des symptômes de l’enfant, des informations fournies par les parents, ainsi que de notre formation et de notre expérience médicales”, ajoute-t-il, “mais nous ne savons peut-être pas si une fièvre est bactérienne, virale”. , ou autre chose, jusqu’à des heures ou des jours après l’admission d’un enfant, lorsque les résultats de ses tests reviennent.”

« De tels retards peuvent empêcher les patients d’obtenir le traitement approprié dès le début, il existe donc un besoin clair et urgent d’améliorer les diagnostics. L’utilisation de cette nouvelle approche, une fois traduite en dispositifs à proximité du point de service, pourrait transformer les soins de santé.

Les maladies infectieuses et inflammatoires sont la cause la plus fréquente pour laquelle les enfants recherchent des soins médicaux dans les hôpitaux, les médecins généralistes ou les cliniques communautaires. Mais avec des symptômes généraux tels que la fièvre, il peut être difficile pour les équipes cliniques de diagnostiquer de manière fiable les infections bactériennes, qui peuvent potentiellement mettre la vie en danger, provenant d’autres causes, qui peuvent être moins graves.

Souvent, les patients peuvent recevoir des antibiotiques à large spectre jusqu’à ce qu’une infection bactérienne puisse être exclue. Mais cette approche conduit à une surutilisation généralisée des antibiotiques, contribuant finalement à la résistance aux antimicrobiens et à une augmentation des infections pharmacorésistantes.

La plupart des tests de diagnostic sont axés sur la détection d’agents pathogènes, tels que les tests à flux latéral (LFT) pour le SRAS-CoV-2, le VIH ou la grippe, ou les hémocultures pour confirmer la présence de bactéries ou de levures. Mais les LFT ne peuvent fournir qu’un résultat oui ou non pour l’une des causes possibles de la maladie, et les hémocultures peuvent prendre 72 heures ou plus pour fournir des résultats fiables.

Dans la dernière étude, les chercheurs ont exploré une approche axée sur la détection du modèle d’expression génique d’un patient dans le sang qui se produit en réponse à des infections et à des conditions inflammatoires spécifiques. En utilisant les données de milliers de patients (dont plus de 1 000 enfants atteints de 18 maladies infectieuses ou inflammatoires), l’équipe a pu pour la première fois identifier quels gènes clés étaient activés ou désactivés en réponse à une série de maladies, fournissant ainsi une signature moléculaire. de maladie.

Apprentissage automatique

L’apprentissage automatique a ensuite été appliqué pour identifier les modèles d’expression génique correspondant aux domaines pathologiques et aux agents pathogènes spécifiques, en se concentrant sur un panel de 161 gènes pour 18 conditions. Ce panel a ensuite été validé dans une cohorte de 411 patients pédiatriques admis à l’hôpital pour un sepsis ou des infections graves (représentant 13 des 18 maladies), où l’expression des gènes a été capturée à partir d’une analyse sanguine et où les diagnostics ont été posés à l’aide des méthodes cliniques de référence actuelles.

Les nouveaux tests de diagnostic ne peuvent pas être testés en milieu clinique tant qu’ils n’ont pas été approuvés, car certains diagnostics erronés pourraient avoir de graves conséquences, comme l’incapacité d’identifier une infection bactérienne potentiellement mortelle. Au lieu de cela, l’équipe a utilisé une mesure « sensible aux coûts », basée sur le consensus d’un panel de cinq experts cliniques, pour montrer où le test pourrait être utilisé pour éviter un diagnostic erroné, et où cela aurait les plus grandes conséquences.

Le Dr Myrsini Kaforou, maître de conférences au sein du Département des maladies infectieuses de l’Imperial et co-auteur principal de l’article, a déclaré : « Cet ensemble de travaux nous a permis d’identifier la signature moléculaire d’un large éventail de maladies sur la base de 161 gènes, parmi lesquels des milliers de gènes dans le génome humain. En distinguant de nombreuses maladies en même temps au sein du même test, nous avons développé un modèle plus complet et plus précis qui correspond à la façon dont les cliniciens envisagent le diagnostic.

“Grâce à cette première étude de validation de principe, nous avons pu montrer que notre approche diagnostique multi-maladies par apprentissage automatique fonctionne. Ce type de progrès n’est possible que grâce à une collaboration interdisciplinaire et à de grands consortiums de recherche, qui rassemblent l’expertise de maladies infectieuses, sciences moléculaires et bioinformatique.

« Il reste encore beaucoup de travail à faire pour faire progresser ce test jusqu’au stade clinique, mais nous y travaillons. Un futur test de diagnostic basé sur cette approche pourrait aider à fournir le bon traitement, au bon patient, au bon moment, tout en optimiser l’utilisation des antibiotiques et réduire les délais de diagnostic des maladies inflammatoires.

Prochaines étapes

Les chercheurs soulignent qu’un test fonctionnel n’est pas encore disponible pour la pratique clinique et que leur panel de transcription d’ARN nécessiterait une adaptation, des tests et une traduction supplémentaires en une plate-forme/un dispositif facilement utilisable avant de pouvoir être approuvé par les régulateurs.

Ils soulignent qu’un avantage potentiel de leur approche pourrait aider à diagnostiquer rapidement des maladies respiratoires, telles que la pneumonie bactérienne ou la tuberculose, alors qu’un test sanguin basé sur un agent pathogène pourrait ne pas être efficace (puisque l’agent pathogène se trouve dans les poumons et non dans le sang). Un test basé sur ce test pourrait toujours détecter la signature moléculaire révélatrice qu’il laisse dans le sang du patient, grâce à l’expression génétique du patient.

Dans le cadre de l’étude internationale multipartenaire DIAMONDS, la prochaine étape consiste à tester cette approche auprès de milliers de patients dans des hôpitaux en Europe, en Afrique et en Asie. Cette phase évaluera la nouvelle approche par rapport à l’étalon-or actuel en matière de diagnostic clinique et déterminera dans quelle mesure elle est susceptible de modifier la prise de décision clinique.

Dominic Habgood-Coote, associé de recherche au sein du département des maladies infectieuses de l’Imperial College de Londres et premier auteur de l’article, a déclaré : « L’utilisation des réponses transcriptionnelles de l’hôte à la maladie est intéressante pour le diagnostic de la fièvre chez les enfants, chez lesquels les approches diagnostiques traditionnelles ” sont particulièrement difficiles. Nous avons montré que notre approche est utile pour répondre à des questions cliniques étroitement définies, mais il y a un avantage évident à l’élargir pour inclure un plus large éventail de maladies et une classification plus détaillée. ”

Le professeur Levin a ajouté : « Fondamentalement, je suis un clinicien, et la raison pour laquelle nous faisons de la recherche est que nous voulons quelque chose de mieux pour les patients. Je pense que l’enthousiasme autour de cette plateforme réside dans son implication clinique. Si nous pouvons la faire passer à une utilisation clinique, cela pourrait vraiment transformer les services de santé.

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