Quels tests et pour quoi faire ?

Il existe deux types de tests très différents à la fois dans le temps et dans les objectifs.

Test PCR

Le test dit « PCR » (polymerase chain reaction) de dépistage de la présence du virus dans un organisme.

C’est le seul test actuellement validé par l’OMS. « La seule technique de diagnostic biologique du COVID-19 recommandée à ce jour est le test moléculaire par RT-PCR permettant la détection directe de l’ARN (génome viral) du coronavirus SARS-CoV-2.

Il s’effectue par prélèvements nasopharyngés à l’aide d’un écouvillon plongé au plus profond de la narine : ce test est maintenant très fiable à condition d’être bien réalisé.

Les laboratoires qui utilisent le test PCR spécifiquement pour le SRAS devront appliquer des critères stricts pour la confirmation des résultats positifs, surtout dans les zones de prévalence faible, où la valeur prédictive positive risque d’être plus faible.

La sensibilité des tests PCR utilisés pour le SRAS variera selon le type de prélèvement et la période à laquelle le test sera effectué au cours de la maladie. Il pourra se faire que d’authentiques cas de SRAS présentent un test PCR négatif (faux négatifs). Le recours à des tests sur prélèvements multiples et/ou à différents sites pourra améliorer la sensibilité du test.

La spécificité du test PCR pour le SRAS est excellente dans la mesure où les procédures techniques suivent les directives de contrôle de la qualité. On pourra observer des résultats faussement négatifs pour des raisons techniques (p.ex. à cause de contaminations en laboratoire) et il faudra donc vérifier chaque test PCR positif.

Tests sérologiques : Recherche d’anticorps

Les tests sérologiques permettent la détection des anticorps produits par l’organisme et dirigés contre le virus. Ils témoignent d’une réponse immunitaire de la personne testée et peuvent ainsi démontrer si la personne est infectée ou a été́ infectée.

Les tests sérologiques ne sont pas recommandés dans le cadre du diagnostic précoce de l’infection COVID-19 lors de la première semaine suivant l’apparition des symptômes car la production d’anticorps peut être retardée jusqu’au 7éme jour. (Voir la figure ci-dessous)

Si la PCR reste un examen très adapté lors du début des symptômes l’adjonction d’une sérologie IgM apporte une information capitale dans l’aide au diagnostic[1]

Au cours de la deuxième semaine après le début de la maladie, les taux positifs étaient de 54,0% pour la PCR et de 89,6% pour les tests d’anticorps.

L’utilisation combinée de la PCR et des tests d’anticorps améliore le diagnostic au cours des différentes phases de la maladie.

Les connaissances scientifiques ont progressé ces dernières semaines, avec notamment la parution fin mai d’une étude qui montre que même les patients atteints de formes mineures développent des anticorps et que ces anticorps parviennent à neutraliser le virus en laboratoire[2], en revanche, on ne sait toujours pas formellement si cette activité neutralisante est associée à une protection contre la réinfection.

Cette immunité peut-elle nous permettre de sortir du confinement généralisé ?

Les données de sérologie vont être un paramètre important, mais pas le seul. Il faudra l’accompagner d’autres mesures, wilaya par wilaya. Et ce n’est pas parce que les gens auront été déconfinés qu’ils devront sortir sans protection, bien au contraire.

Une sérologie est positive, n’autorise pas la personne à aller se balader dans les rues, dans les magasins sans masque, elle ne peut être un prétexte à un « relâchement des mesures barrières dans la population.

Les tests sérologiques répondent à un vrai besoin pour accompagner le déconfinement de tous ceux qui travaillent en collectivité, le personnel exposés soignants et non soignants.

Pratiqués sur des échantillons représentatifs de la population, ces tests constitueront malgré tout un précieux indicateur pour les épidémiologistes, qui pourront se faire une idée de la prévalence du coronavirus parmi les Algériens. Une donnée particulièrement utile pour évaluer en combien de temps pourrait être atteinte l’immunité de groupe – c’est-à-dire le fait qu’une proportion suffisante d’individus immunisés (estimée à environ 60% de la population) empêche la circulation du virus.

Sans données sérologiques, les spécialistes ne peuvent pour le moment émettre que des estimations. Selon eux, seulement 10 à 15% de la population ont rencontré le virus. Ce qui explique pourquoi la sortie du confinement ne pourra pas se faire sans redoubler d’efforts sur les gestes barrière.

Les tests sérologiques Type ELISA

C’est une technique immuno-enzymatique de détection qui se fait en laboratoire et qui permet de visualiser une réaction antigène-anticorps grâce à une réaction colorée produite par l’action sur un substrat d’une enzyme préalablement fixée à l’anticorps. L’utilisation d’anticorps monoclonaux rend la détection spécifique et la réalisation d’une gamme en parallèle (droite de référence réalisée en diluant de manière sériée avec un contrôle positif) permet de quantifier les anticorps du patient présents dans le sang. Plusieurs tests sont commercialisés dont anti-SARS-CoV-2 ELISA IgG, Euroimmun, Germany, EDI New Coronavirus COVID-19 IgG ELISA, Epitope Diagnostics (EDI), USA, et recomWell SARS-CoV-2 IgG ELISA, Mikrogen, Germany (6). Une réaction enzymatique rend toutefois cette technique dépendante de la température, du pH et de l’éclairement. Concrètement, l’ELISA nécessite la réalisation de différentes étapes successives : antigène spécifique du virus SARS-CoV-2 (la protéine N contenue dans la nucléocapside virale ou le récepteur de liaison du virus dit RBD (Receptor Binding Domain) est fixé pendant une nuit dans le fond d’un puit d’une plaque 96 puits (« coating ») ; les anticorps présents dans l’échantillon de plasma du patient vont se fixer spécifiquement sur l’antigène. Un anticorps de détection va ensuite fixer les anticorps humains à doser. Ces anticorps de détection sont couplés à une enzyme qui en présence de son substrat le transforme en produit de réaction détectable et mesurable grâce à l’apparition d’une coloration L’intensité de celle-ci est proportionnelle à la quantité d’enzyme présent et donc à la concentration d’anticorps recherché.

Certaines de ces étapes (dont le coating) prennent plusieurs heures. Le test ELISA ne peut être effectué sur une goutte de sang. Ce n’est donc pas un test rapide et il ne peut être réalisé au lit du malade !

L’ELISA en sandwich est une variante moins commune (en clinique) de cette technique, utilisée afin de détecter un échantillon d’antigène dans le sérum ou tout autre échantillon. Cette technique est par contre d’un usage très courant en recherche.

Les tests rapides immunochromatographique sur bandelette de nitrocellulose (aussi appelés communément « Lateral Flow Assay » ou « LFA ») Par opposition au test ELISA, ce sont des tests rapides qui permettent d’établir un diagnostic en quelques minutes (<15 minutes). Ils sont réalisés à partir d’une goutte de sang prélevée au bout du doigt au lit du malade, au laboratoire, mais aussi au cabinet médical. Avec ces tests, il ne s’agit pas d’un dosage, mais de la détection de la présence ou l’absence d’anticorps (IgM et IgG). Leur utilité est de rechercher les personnes qui ont eu un contact infectant avec le virus (avec ou sans symptômes) et qui ont développé des anticorps.

L’interprétation des résultats doit être faite par un médecin.

Les performances d’un test de dépistage rapide qualitatif

Un test de dépistage permet de trier au sein d’une population cible apparemment en bonne santé les personnes probablement atteintes d’une maladie des personnes probablement indemnes.

Un test de dépistage doit avoir les qualités suivantes : Valide, Simple, Spécifique, Sensible, Reproductible, Acceptable et peu coûteux

  • La validité d’un test est sa capacité de différencier au sein de la population cible les personnes probablement atteintes de la maladie de celles qui sont probablement indemnes. Cette capacité dépend à la fois des performances propres du test et des caractéristiques de la population testée.
  • Les performances propres (intrinsèques) du test de dépistage sont sa sensibilité et sa spécificité : elles définissent la validité intrinsèque du test. Elles sont définies et calculées en conditions expérimentales et sont donc indépendantes du type de personne testée.
  • Les caractéristiques de la population testée, en particulier la prévalence de la maladie, conditionnent les performances extrinsèques du test. Ces performances extrinsèques sont les valeurs prédictives positives et négatives. Elles sont relatives à l’utilisation du test pour une population donnée et diffèrent selon les caractéristiques de la population testée. Elles sont définies et calculées en situation de dépistage et permettent d’apprécier la pertinence de l’utilisation du test dans cette population précise.

Performances intrinsèques : sensibilité et spécificité   

Les deux principales qualités d’un test, qui définissent la validité interne (« accuracy ») de l’instrument de mesure, sont :

− La sensibilité : capacité du test à identifier les sujets atteints de la maladie,

− La spécificité : capacité du test à identifier les sujets sains.

  •  La sensibilité d’un test est la probabilité que le test soit positif si la personne est atteinte de la COVID-19. C’est le nombre de vrais positifs (tests positifs chez des COVID-19 (a/ a+c).

Plus un test est sensible moins il comporte de faux négatifs (tests négatifs chez des personnes atteintes de la COVID-19) et mieux il permet, s’il est négatif, d’exclure la COVID-19.

  Maladie  
Test   Présente Absente  
Positif a
vrai positif (VP)
b
faux positif (FP)
a + b
total tests positifs
Négatif c
faux négatif (FN)
d
vrai négatif (VN)
c + d
total tests négatifs
  a + c
total malades
b + d
total non malades
effectif total
 

 

  • La spécificitéd’un test est la probabilité que le test soit négatif si la personne testée est indemne de la COVID-19. C’est le nombre de vrais négatifs (tests négatifs chez des personnes indemnes de la COVID-19) divisé par le nombre total de personnes indemnes de la COVID-19 (d/ b+d). Plus un test est spécifique, moins il occasionne de faux positifs (tests positifs chez des personnes indemnes de la COVID-19) et mieux il permet, s’il est positif, d’affirmer la COVID-19.

    Sensibilité et spécificité d’un test sont interdépendantes : l’augmentation de la sensibilité d’un test se fait toujours au détriment de sa spécificité et inversement.

Performances extrinsèques : valeurs prédictives positive et négative   

En pratique quotidienne de dépistage, la question qui se pose au médecin est d’évaluer chez une personne apparemment en bonne santé la probabilité d’être malade (ou non malade) en fonction du résultat positif (ou négatif) du test. Cette probabilité est aussi appelée probabilité a posteriori ou probabilité post-test. Elle dépend des caractéristiques du test (sensibilité et spécificité) et de la probabilité a priori (probabilité pré-test) que la personne ait une maladie, c’est-à-dire de la prévalence de la maladie dans la population considérée. La prévalence de la maladie est la probabilité a priori que la maladie soit présente chez une personne prise au hasard dans une population (a+c / a+b+c+d).

  • La valeur prédictive positive (VPP) d’un test est la probabilité que la personne soit réellement malade si son test est positif. C’est le nombre de vrais positifs (tests positifs chez des personnes atteintes de la maladie) divisé par le nombre total de personnes dont le test est positif (a/a+b). La formule de Bayes permet de calculer la VPP d’un test en fonction de sa sensibilité (SE), de sa spécificité (SP) et de la prévalence de la maladie (P)
VPP = SE x P
SE x P + (1 – P) x (1 – SP)
  • La valeur prédictive négative (VPN) d’un test est la probabilité que la personne n’ait pas la maladie si son test est négatif. C’est le nombre de vrais négatifs (tests négatifs chez des personnes indemnes de la maladie) divisé par le nombre total de personnes dont le test est négatif (d/ c+d).
VPN = SP x (1 – P)
SP x (1 – P) + P x (1 – SE)

 

  • Reproductibilité est la capacité du test à donner le même résultat lors d’essais répétés chez le même sujet. Elle se mesure par la proportion de cas concordants. La reproductibilité dépend de l’instrument de mesure (dispersion des résultats), de l’observateur (interprétation des résultats) ou des conditions d’observation (heure de dosage par exemple).
  • Peu cher et acceptable pour la population cible.

Sensibilité et spécificité sont des proportions : elles ne peuvent donc varier qu’entre 0 et 1 (0 et 100%). Un test est dit « sensible » si le nombre de faux négatifs est faible, il est dit « spécifique » dans le cas où le nombre de faux positifs est faible

Conclusion

Quoiqu’il en soit, les tests sérologiques constituent un précieux indicateur de la prévalence du SARS-CoV-2 et de l’immunité collective dans une population. Ils permettront de définir la cinétique des anticorps et les performances diagnostiques des tests sérologiques, une donnée essentielle qui fait actuellement défaut en raison du caractère émergent du SARS-coV-2.

A ce jour les données préliminaires avancent un chiffre de 6 à 10% de la population en contact avec ce virus, mais c’est sans compter sur la sortie du déconfinement et une circulation plus large du virus dans toutes les couches de la population et sur l’inconnue de la qualité de la réponse immunitaire humorale chez les jeunes, les asymptomatiques, et les pauci-symptomatiques. Il faudra également tenir compte du choix des kits diagnostiques et de leur fiabilité, tout autant que les conditions dans lesquelles les dosages ont été effectués. La convergence des résultats des études à tous les stades de la maladie, y compris asymptomatique, pré symptomatique et symptomatique, est le prérequis pour une bonne compréhension de l’apport individuel de la sérologie dans le dépistage du COVID.

 

[1] Li Guo, Lili Ren, Siyuan Yang, et al. Profiling Early Humoral Response to Diagnose Novel Coronavirus Disease (COVID-19), Clinical Infectious Diseases, ciaa310, 21 March 2020

[2] https://www.pasteur.fr/fr/espace-presse/documents-presse/covid-19-tres-grande-majorite-malades-atteints-forme-mineure-developpent-anticorps-sero