Le nouveau visagede la microbiologie diagnostique

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La microbiologie vit une véritable révolution : de nouvelles techno-
logies permettent de connaître plus tôt, avec plus de fiabilité et
davantage de détails, les causes des infections. Ainsi, la biologie
moléculaire a-t-elle relégué la culture cellulaire à jouer les seconds rôles
pour détecter les virus et les bactéries intracellulaires. De même, la pro-
téomique (spectrométrie de masse) a révolutionné la microbiologie con-
ventionelle rendant quasi obsolètes les galeries biochimiques d’identifi-
cation. Même la traditionnelle gélose
dévelopée par Julius Petri à la fin du
XIXe siècle a considérablement évo-
lué, par exemple par l’adjonction de
chromogènes pour améliorer ses per-
formances. Le laboratoire de micro-
biologie moderne privilégie désor-
mais automatisation et technologies
de l’information dans un but d’économicité, d’efficience et de qualité ac-
crues.
Pour bien comprendre ce tournant historique, prenons l’exemple des
pneumonies. La bactériologie conventionnelle permet d’identifier par une
approche non sélective une grande diversité de pathogènes. Cependant,
PCR et tests rapides immuno-chromatographiques ont émergé comme des
approches complémentaires incontournables, par exemple, pour la détec-
tion des légionelles. L’arrivée de PCR de type POCT (point-of-care test) permet
désormais non seulement de détecter l’ADN de Mycobacterium tuberculo-
sis
, mais également d’identifier son éventuelle résistance à la rifampicine,
par du personnel non formé en biologie moléculaire.
Les POCT sont en train de révolutionner la microbiologie classique à
différents niveaux. Ils modifient l’organisation du laboratoire de microbio-
logie lorsqu’ils sont délocalisés près du patient. Ils permettent un rendu plus
rapide de résultats et offrent la possibilité d’être à disposition 24 heures
sur 24, 7 jours sur 7. Enfin, de nouveaux tests rapides, généralement utilisés
au laboratoire, permettent de détecter rapidement certaines résistances
aux antibiotiques. Ceci est particulièrement utile pour les entérobactéries
et les bacilles Gram négatif non fermentatifs qui, en raison de la pression
de sélection importante, ont acquis des facteurs de résistance aux anti-
biotiques. La grande transmissibilité de ces mécanismes de résistance,
portés par des éléments mobiles (transposons, plasmides), mérite d’être
mentionnée car elle souligne l’importance de réduire au maximum la pres-
sion de sélection liée à l’administration d’antibiotiques.
Outre une adaptation aux nouvelles épidémies et aux nouvelles menaces,
dont les bactéries Gram négatif multirésistantes, le laboratoire de micro-
biologie évolue par l’adoption de nouvelles technologies. En dehors des
POCT-PCR, deux autres méthodes méritent d’être connues des praticiens :
le MALDI-TOF et le séquençage à haut débit.
Le MALDI-TOF permet une identification rapide et fiable de la plupart
des souches isolées en clinique et offre la perspective d’une identification
bactérienne directement à partir d’hémocultures positives, permettant une
Le nouveau visage de la microbiologie
diagnostique
«… deux autres méthodes
méritent d’être connues des
praticiens : le MALDI-TOF
et le séquençage à haut
débit …»
éditorial
Revue Médicale Suisse
– www.revmed.ch – 12 novembre 2014 2123
Editorial
G. Greub
J. Schrenzel
Gilbert Greub
Médecin-chef
Institut de microbiologie
UNIL-CHUV, Lausanne
Jacques Schrenzel
Médecin responsable
Laboratoire de recherche génomique
Service des maladies infectieuses
Laboratoire de bactériologie
Service de médecine de laboratoire
HUG, Genève
Articles publiés
sous la direction des professeurs
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antibiothérapie mieux ciblée et plus tôt dans environ 50% des cas. Ce nou-
vel outil permet également la détection de certains mécanismes de résis-
tance (carbapénémases) ou un typage préliminaire de certaines souches.
Le séquençage à haut débit permet d’entrevoir dans un proche avenir
le développement de la génomique microbienne d’importance médicale,
dont les applications incluent : a) la détection de facteurs de virulence ; b)
la traçabilité des souches lors d’épidémies (typage définitif) ; c) la détec-
tion de mécanismes de résistance aux anti-
biotiques et d) l’identification de nouvelles
cibles pour le développement de kits diag-
nostiques. Avec la réduction des coûts et la
validation de pipelines bioinformatiques, le
séquençage à haut débit se rapproche du
laboratoire de microbiologie diagnostique et sera disponible pour le pra-
ticien dans les années à venir.
L’autre application importante du séquençage à haut débit est l’étude
de la biodiversité microbienne par le séquençage parallèle de l’ensemble
des ADN microbiens présents dans l’échantillon. Cette technique, appe-
lée métagénomique, permet de donner une vision complète des flores
composant l’être humain. La flore digestive apparaît ainsi fondamentale
dans la biogenèse de l’obésité, et la flore respiratoire directement impli-
quée dans la pathogenèse de l’asthme. Ainsi, la microbiologie, d’une
bran che initialement au service des infectiologues, devient-elle un outil
essentiel pour d’autres spécialistes, bien au-delà de l’infection et de l’in-
flammation.
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«… le séquençage à haut
débit sera disponible pour
le praticien dans les années
à venir …»
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