Face à l’épidémie de la Covid-19, le CSM a été sollicité pour accueillir dans ses locaux deux automates de laboratoire extrêmement performants destinés à doter la Principauté de Monaco d’une plateforme nationale de diagnostic et de dépistage des maladies transmissibles assurant son indépendance en cas d’épidémies futures.
La menace de pathogènes émergents, la nécessité de maîtriser le risque infectieux pour les personnels et l’environnement ont imposé d’installer ces automates au sein d’un laboratoire offrant toutes les garanties de biosécurité (appelé L3 car habilité à travailler sur des pathogènes de classe 3), et de relier cette plateforme au système d’information décisionnel de la Principauté.
Après une période estivale de montée progressive, prise en charge par le personnel du CSM (chercheurs, personnel technique et administratif) aux côtés des services de la Direction de l'Action Sanitaire et Sociale (DASA) et du Gouvernement Princier, la Plateforme nationale d'analyses des maladies transmissibles assure, depuis novembre 2020, les tests de recherche du SARS-CoV-2 par RT-PCR pour plus de 10 000 prélèvements par mois et depuis Juin 2021 une surveillance sérologique de la population.
Cette Plateforme assure également une mission de veille sanitaire pour la Principauté en relation avec la DASA du Gouvernement Princier et le Centre Hospitalier Princesse Grace (CHPG). Parallèlement l’exploitation scientifique des données de santé publique a permis aux chercheurs du CSM de mettre en place plusieurs protocoles de recherche épidémiologique.
La pandémie Covid-19 a surpris, et la réactivité des états a été le plus souvent tardive. Elle a néanmoins eu le mérite d’ouvrir les yeux devant les risques sanitaires des maladies émergentes et a imposé au CSM de se préparer à surmonter dans l’avenir d’autres zoonoses.
Dépistage des Agents transmissibles par PCR
Dès le mois de mars 2020 les équipements PCR utilisés en routine par les chercheurs du CSM ont été adaptés à la détection du virus SARS-CoV-2 et ont permis de rechercher le virus dans les prélèvements nasopharyngés adressés par le CHPG.
Plus tard, quand la décision gouvernementale a été prise de doter la Principauté de Monaco d’une Plateforme Nationale de diagnostic qui permette le dépistage des maladies transmissibles, le CSM a accepté d’installer dans ses locaux, dans une enceinte maitrisant le risque infectieux, des automates de laboratoire dédiés à cette recherche et de créer cette activité de dépistage.
Le haut débit de nos automates PCR (COBAS 6800) a permis à la Principauté de réaliser environ 10 000 tests PCR COVID par mois (4 fois le taux de tests rapporté à la population par rapport au pays voisin). Ce dépistage actif et précoce a participé à la maitrise de l’épidémie en Principauté.
Séquençage
Depuis avril 2022, le CSM a mis en place une plateforme de séquençage de nouvelle génération en s’équipant d’un séquenceur « short read » (MiSeq Illumina) et d’un séquenceur « long read » (Gridion Nanopore). Le séquençage de nouvelle génération (NGS pour "Next-Generation Sequencing") est un terme générique qui recouvre plusieurs technologies apparentées qui permettent le séquençage d’une région donnée ou de l'ensemble du génome d'un organisme. Essentielles pour la recherche en génomique, les technologies de séquençage existent depuis plusieurs décennies. Cependant, les progrès réguliers des technologies de NGS ont permis d'accroître la couverture du séquençage et de disposer d'outils d'analyse des données, tout en réduisant rapidement les coûts associés.
Avec comme principale mission le suivi de la circulation des variants du Covid en Principauté, nous avons à ce jour séquencé 600 génomes viraux. Ainsi, la présence d’une telle plateforme en Principauté a sans doute participé au contrôle de l’évolution de la pandémie en réduisant très significativement les délais de rendu des résultats par rapport au pays voisins.
Parallèlement, le CSM va mettre en place un partenariat avec certains services du CHPG afin d’aider les cliniciens dans leurs choix thérapeutiques. En effet, plus de la moitié des thérapies ciblées antitumorales disposent d’un biomarqueur conditionnant leur prescription. La réalisation de séquençage d’ADN de tissus tumoraux est donc indispensable pour permettre aux patients d’avoir un accès à ces traitements. Pour exemple, la recherche des mutations des gènes KRAS et NRAS dans le cancer colorectal métastatique, des mutations du gène EGFR dans les cancers du poumon non à petites cellules, et la mutation du gène BRAF dans les mélanomes cutanés sont devenues incontournables à l’heure actuelle pour sélectionner un traitement approprié du patient. Le screening de l’ensemble de ces mutations est donc requis avant de pouvoir, par exemple, initier une thérapie anti-EGFR chez les patients atteints d’un cancer colorectal, ce de façon à pouvoir prédire la (non-) réponse au traitement.
Surveillance Sérologique de la population
Le contrôle de l’épidémie COVID dépend du taux de l’immunité collective atteint par la population qui repose sur la présence des Anticorps dirigés contre les composants du virus SARS-CoV-2.
La présence dans notre plateforme de dépistage d’un automate de sérologie (COBAS e801) permet d’évaluer l’immunité individuelle au COVID (immunité post-infectieuse après une atteinte COVID ou post-vaccinale).
L’importance et la durée de cette immunité ne peut pas être actuellement établie statistiquement, car elle relève de facteurs divers parmi lesquels il faut noter, le terrain personnel, la sévérité de l’atteinte COVID, le génotype du virus ayant contaminé le patient, ou le type de vaccin administré.
Il est donc de la plus haute importance, afin de guider le rappel de la vaccination et ambitionner d’éradiquer le Virus SARS-CoV-2 en Principauté, d’offrir aux monégasques et résidents la possibilité de connaître précisément, individuellement, son état immunitaire en évaluant le statut sérologique.
Le Gouvernement Princier a décidé d’offrir à la population l’accès à une telle étude sérologique qui permette de juger de l’opportunité d’une revaccination.
En cas d’immunité insuffisante, un rappel, ou une primo vaccination seront proposés, et chez les sujets considérés comme protégés un nouveau rendez-vous sera proposé 2 mois plus tard…
Tout savoir sur la PCR
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La technique PCR
La PCR, ou réaction de polymérisation en chaîne (encore appelée amplification en chaîne par polymérase) est une technique d'amplification de fragments d’ADN in vitro qui permet d'obtenir un très grand nombre de copies d'une séquence d'ADN choisie.
L'ADN est le support de notre patrimoine génétique qui est codé par quatre "lettres" : A, T, C et G, appelées bases nucléotidiques (ou nucléotides). Notre ADN contient ainsi plus de 6 milliards de paires de nucléotides. La PCR permet de retrouver 10 bases dans ces 6 milliards de bases. Pour cela, la machine à PCR amplifie la séquence recherchée.
Étant donné que le génome du SARS-CoV-2 est constitué d’ARN et non d’ADN, la PCR nécessite de réaliser une étape préalable de transformation des séquences d’ARN viral en ADN (dit dans ce cas ADN complémentaire ou ADNc). On parle alors de RT-PCR pour Reverse transcription‐polymerase chain reaction.
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Origine de la PCR : la biodiversité
Cette méthode est basée sur l’utilisation d’une enzyme stable à haute température, la Taq Polymerase, extraite d’une bactérie découverte dans les années 1960 par un microbiologiste américain, Thomas Brock, dans les sources chaudes du parc National de Yellowstone aux USA. Les travaux de ce chercheur n’étaient destinés qu’à étudier la biodiversité bactérienne de ces lacs et leur adaptation à des environnements très particuliers, une démonstration de plus de l’intérêt de l’étude de la Biodiversité.
C’est un autre chercheur, Karry Mullis, qui eut l’idée d’utiliser cette enzyme pour amplifier une molécule d’ADN. Il obtient le Prix Nobel de Chimie en 1993 pour ses travaux sur la PCR.
En savoir plus sur le SARS-CoV 2
Le Syndrome Respiratoire Aigu Sévère - Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) a été découvert en novembre 2019 dans la ville de Wuhan (province de Hubei, en Chine). C'est une nouvelle souche de l'espèce de coronavirus SARS-CoV, un agent pathogène à l'origine d'une pneumonie atypique émergente, la maladie à coronavirus 2019 (CoViD-19). Le 30 janvier 2020, l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) déclare cette maladie comme une urgence de santé publique de portée internationale, puis la qualifie de pandémie le 11 mars 2020.
Les coronavirus font partie d'une grande famille de virus chez les animaux et les personnes, y compris ceux qui causent le rhume et d'autres infections respiratoires. Ce sont des virus à ARN monocaténaire enveloppés, relativement gros (30 kb). Leur membrane a un aspect de couronne, en raison de ses glycoprotéines. En particulier, la famille des β-coronavirus comprend le virus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), le virus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) et l'agent causal COVID-19 SARS-CoV-2.
Le cycle viral du SARS-CoV dans les cellules hôtes
La protéine de l’enveloppe virale, la protéine Spike (S), se lie à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) qui joue un rôle majeur dans la régulation de la pression artérielle. Ce récepteur membranaire est exprimé à la surface de cellules des poumons, du cœur, des reins et de l'intestin. Après interaction avec ACE2, le virus pénètre dans les cellules humaines et son génome ARN est libéré dans le cytoplasme de la cellule infectée. Le mécanisme de synthèse protéique de l'hôte est détourné pour la synthèse des protéines virales. Elles répliquent le génome viral d'ARN complet. Les protéines virales structurales et accessoires, nouvellement synthétisées, s’assemblent au génome viral pour permettre la production de nouvelles particules virales infectieuses. Ces nouvelles particules sont ensuite libérées de la cellule hôte dans l'environnement pour répéter le cycle d'infection.