Les tests PCR sur écouvillon qui recherchent l’ARN viral sont devenus l’étalon-or pour identifier l’infection par le virus SARS-CoV-2, mais leurs résultats ne sont pas précis à 100 %. Cette semaine dans mSystèmesles chercheurs rapportent que tester les niveaux de certains gènes liés au système immunitaire chez un individu infecté, en plus de rechercher le matériel génétique du virus lui-même, pourrait augmenter la précision du diagnostic.
Les chercheurs ont comparé les données d’expression génique des personnes diagnostiquées avec COVID-19 à celles des personnes diagnostiquées avec d’autres maladies respiratoires virales et des personnes atteintes de maladies non virales. L’analyse a révélé que l’expression d’une combinaison de 2 gènes hôtes est fortement associée à l’infection par le SRAS-CoV-2. En outre, un test pour cette réponse génétique pourrait être facilement intégré dans les tests PCR existants et conserver sa précision pour les variantes existantes et futures du virus.
« Nous envisageons cela comme un complément à un test PCR qui recherche toujours des preuves directes du virus et utilise les gènes de l’hôte comme solution de repli pour nous assurer que nous détectons les situations où il pourrait y avoir des résultats faux positifs ou faux négatifs de la PCR virale. « , a déclaré le biologiste informatique Eran Mick, Ph.D., de l’Université de Californie à San Francisco.
Mick était l’un des 3 auteurs principaux de l’article. Les 2 autres étaient la microbiologiste de l’UCSF Estella Sanchez-Guerrero, Ph.D., et Jack Albright, étudiant de premier cycle à l’Université de Stanford, qui a commencé à travailler sur le projet en tant que stagiaire au lycée au Chan Zuckerberg (CZ) Biohub. Le chercheur en maladies infectieuses Charles Langelier, MD, Ph.D., également à l’UCSF et au CZ Biohub, était l’auteur principal de l’étude.
La Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé le premier test PCR pour le COVID-19 au printemps 2020. Cependant, lors d’une utilisation généralisée, le test est vulnérable aux faux négatifs – d’autant plus que le virus évolue vers de nouvelles variantes qui pourraient échapper à la détection – et aux faux positifs comme par contamination par d’autres échantillons dans un laboratoire d’essai.
Une personne qui a reçu un faux résultat négatif peut tomber malade sans traitement et continuer à propager le virus. Un résultat faussement positif pourrait amener une personne à endurer un isolement inutile ou à faire annuler des procédures médicales prévues.
« Il y a beaucoup de répercussions », a déclaré Langelier.
En novembre 2020, Mick et Langelier ont mené une étude qui a démontré que le COVID-19 provoque un schéma d’expression génique unique chez les individus infectés. L’observation les a incités à rechercher si ces gènes pourraient avoir une utilité diagnostique. Dans des travaux publiés précédemment, l’équipe a utilisé des données de séquençage d’ARN provenant d’écouvillons nasopharyngés pour identifier des combinaisons de plusieurs gènes qui pourraient servir de classificateurs de diagnostic pour COVID-19.
Cependant, selon Langelier, tester la réponse d’un grand nombre de gènes n’est pas réalisable en routine et est incompatible avec les tests PCR cliniques existants. Pour le nouveau travail, les chercheurs ont testé une gamme de combinaisons de 2 gènes pour trouver une paire qui pourrait diagnostiquer avec précision le COVID-19. Ils ont découvert que la signature optimale comprenait IFI6, un gène stimulé par l’interféron et fortement induit dans le COVID-19 par rapport aux conditions non virales, et GBP5, qui est fortement induit dans d’autres infections virales.
« C’est vraiment une combinaison d’un gène qui fait un bon travail pour séparer ceux qui n’ont pas d’infections virales de ceux qui ont [an infection]et un autre gène qui sépare les cas de COVID-19 des autres infections virales respiratoires », a déclaré Albright.
« Tant de processus biologiques différents changent dans le cadre d’une infection », a déclaré Langelier. « Il était surprenant que toute cette biologie complexe puisse être distillée jusqu’à ces 2 gènes à valeur prédictive. »
Une fois qu’ils ont identifié la paire de gènes, l’équipe a montré que le classificateur pouvait être inclus dans un test PCR, n’est pas affecté par la contamination croisée (car il mesure la réponse de l’hôte) et fonctionne pour toutes les variantes courantes du virus.
« Le ramener à un si petit nombre de gènes change la donne », a déclaré Mick.
Mick a noté que cette signature d’hôte à 2 gènes est conçue pour être utilisée en combinaison avec un test PCR viral pour diagnostiquer le COVID-19 car il existe encore un chevauchement important entre la réponse au SRAS-CoV-2 et la réponse à d’autres infections virales. Cependant, un classificateur purement basé sur l’hôte pourrait être utilisé comme outil de surveillance à large portée pour identifier les personnes infectées par n’importe quel virus respiratoire.
Même avant la pandémie, Mick a noté que les infections virales étaient un problème majeur de santé publique et que beaucoup n’étaient pas détectées. Un outil de diagnostic qui signale les infections virales pourrait être utile pour dépister les populations vulnérables dans les maisons de retraite ou les hôpitaux.
Plus d’information:
Jack Albright et al, Une signature d’hôte à 2 gènes pour une précision améliorée du diagnostic COVID-19 agnostique aux variantes virales, mSystèmes (2022). DOI : 10.1128/msystems.00671-22