Métagénomique non ciblée : l'utiliser à bon escient

Une collaboration entre plusieurs équipes de chercheurs et cliniciens de l’hôpital Necker-Enfants malades AP-HP, de l’Institut Pasteur, de l’université Paris Cité, de l’Inserm, de l’université Paris-Est Créteil et de l’École nationale vétérinaire d’Alfort, a permis de mener une étude sur l’apport de la caractérisation génétique globale des échantillons (ou métagénomique non-ciblée) par séquençage de nouvelle génération (mNGS) dans le diagnostic des infections. Les résultats ont fait l’objet d’une publication dans la revue Lancet Microbe (1er décembre 2023)

Du ciblé au non ciblé

Actuellement, les recherches d’agents infectieux sont majoritairement « ciblées » et nécessitent donc d’avoir une idée préalable des causes possibles de l’infection. Quand les hypothèses de départ s’avèrent erronées, le traitement est non optimisé et retardé. Avec la métagénomique par séquençage de nouvelle génération (mNGS) on peut identifier un large éventail d’agents pathogènes connus courants ou rares mais aussi des micro-organismes nouveaux ou inattendus (génome à évolution rapide par exemple).

Une technique encore complexe et coûteuse

Compte tenu des coûts et des compétences requises pour accéder à cette technique (préparation spécifique des échantillons, analyse bio-informatique etc.), il est aujourd’hui nécessaire de construire une collaboration étroite entre plusieurs professionnels experts de chacune des étapes. Pour cette étude, les nombreux praticiens ont été encadrés et soutenus pour obtenir une variété d’échantillons à la fois de contenus, hypothèses diagnostics, origines géographiques etc.

Trois ans de prélèvements

Dans cette étude, 742 échantillons ont été prélevés sur 523 patients entre le 29 octobre 2019 et le 7 novembre 2022 pour une analyse mNGS. Les échantillons étaient accompagnés d’un formulaire de prescription obligatoire rempli par le médecin dans lequel était indiqué le niveau clinique de suspicion d’une infection. Les résultats portent sur un panel dont la suspicion initiale d’infection était soit élevée (63 %), soit faible (37 %).

Plusieurs types de résultats

• Dans 25% des échantillons à suspicion forte d’infection (117 échantillons) des agents pathogènes responsables ou possiblement responsables ont été détectés.
• Le rendement diagnostique de la mNGS a été plus particulièrement élevé chez les patients immunodéficients ainsi que chez les patients atteints de troubles neurologiques si un accès à des biopsies cérébrales était possible.
• L’étude a révélé que les analyses de selles pouvaient être utilisées pour investiguer, non seulement des troubles digestifs, mais aussi des hépatites ainsi que diverses manifestations neurologiques.

Résultats supérieurs à la microbiologie conventionnelle

Au final, la performance clinique de la mNGS révèle de bons résultats par rapport à la microbiologie conventionnelle. “Cette méthode a été confortée par des diagnostics fiables au quotidien, ainsi que plusieurs découvertes notables, dont l’identification d’un nouveau virus responsable d’hépatite » ajoute le Dr Jacques Fourgeaud, premier auteur de l’étude et virologue référent de l’activité mNGS à l’hôpital Necker-Enfants malades AP-HP.

Un outil de choix pour des cas extrêmes

Etant donné les contraintes de mises en oeuvre actuelles, la méthode reste réservée au milieu hospitalier à des cas urgents ou graves mais elle se développe de plus en plus. Ainsi, témoigne le Pr Olivier Lortholary, infectiologue, chef du service des maladies infectieuses et tropicales de l’hôpital Necker-Enfants malades AP-HP et co-auteur de l’étude : « Nous prescrivons cet outil aujourd’hui de plus en plus rapidement dans les cas sévères, notamment ceux avec une atteinte du cerveau et chez les adultes et les enfants ayant un déficit immunitaire ». Cette étude permet ainsi d’affiner le positionnement de la mNGS dans le processus de diagnostic et de traitement des maladies infectieuses.