Infections urinaires: bientôt des résultats en moins de 4 heures?

En temps normal, une personne souffrant d’une infection urinaire (IU) doit patienter entre 24 et 48 heures avant d’obtenir le résultat du test permettant d’identifier la bactérie responsable de l’IU. En plus de devoir supporter les symptômes des infections urinaires pendant ce laps de temps et d’ingérer des antibiotiques à large spectre, les patients s’exposent à un risque de développer des bactéries résistantes aux antibiotiques. «Une détection rapide et précise de l'infection bactérienne est essentielle pour fournir une antibiothérapie appropriée aux patients et éviter l'émergence de pathogènes résistants aux médicaments», écrivent ainsi une équipe de chercheurs de l’Université Laval, qui travaille depuis plusieurs années sur l’élaboration d’un test rapide pour identifier et quantifier la souche bactérienne responsable de l’IU. «Nous proposons un flux de travail sans culture, permettant l'identification et la quantification bactérienne en moins de 4 h en utilisant 1 ml d'urine», précisent les auteurs dans un article publié dans la revue Molecular & Cellular Proteomics1. Ils y décrivent leur approche, combinant la protéomique et l'intelligence artificielle.Un nouveau flux de travail adapté aux laboratoires cliniquesCes derniers ont complètement révisé la méthode d’identification pour la rendre plus efficace. D’abord, le volume initial d’urine a été réduit de 10 ml à un seulement afin de rendre la préparation d’échantillon entièrement automatisable. Ensuite, les chercheurs ont utilisé un nouveau flux de travail, le LC-SRM-ML (chromatographie liquide à flux capillaire couplée à la surveillance de réactions sélectionnées), adapté à l'analyse de routine dans les laboratoires cliniques. À lire aussi: Cystite aiguë: seule une prescription d’antibiotiques sur trois est pertinenteIl est composé de quatre étapes: la «préparation de l'échantillon» pour isoler les cellules bactériennes de l'urine, extraire et digérer leurs protéines en peptides; l'«analyse LC-SRM» pour surveiller les peptides de la signature urinaire; l'«identification» pour prédire les espèces bactériennes à l'aide d'un modèle d'apprentissage automatique et la «quantification» pour estimer la quantité bactérienne dans l'urine à l'aide du signal peptidique SRM avec des courbes standard.Ce flux de travail a été validé sur 45 échantillons inoculés (15 espèces bactériennes inoculées à 3 concentrations dans les urines de volontaires sains) et avec 84 urines positives aux IU de patients prélevées au CHU de Québec. «Le gradient LC a été réduit de 90 à 10 min, permettant l'analyse de jusqu'à 75 échantillons par jour» avec une précision de 99,2% sur les inoculations bactériennes d’urines saines, ajoutent les auteurs. Ils ont également amélioré la classification par apprentissage automatique afin d’éviter les erreurs de prédiction, et défini des courbes d’étalonnage pour chacune des 15 espèces de bactéries qui causent 84% des IU afin de distinguer une simple contamination d’échantillon d’une véritable infection nécessitant une antibiothérapie. Aussi fiable que le test actuel, sans culture bactérienne En surveillant la signature des infections urinaires – soit l’abondance, pour chacune des 15 espèces, de 82 peptides – grâce à un spectromètre de masse, puis en comparant ces signatures à celle des bactéries présentes dans l’urine d’un patient, l’équipe d’Arnaud Droit, professeur à la Faculté de médecine de l'Université Laval et chercheur au Centre de recherche du CHU de Québec – Université Laval, peut ainsi déterminer la bactérie responsable de l’IU en moins de quatre heures, sans avoir besoin de culture bactérienne. À lire aussi: Cibler les bactéries vaginales pour prévenir les infections urinaires récurrentesLe test rapide a été réalisé chez 70 personnes atteintes d’IU, et le diagnostic produit a été comparé avec la méthode actuellement utilisée au Québec. Résultat: 93,3% des urines inoculées ont été correctement identifiées avec le nouveau test, contre 97,8% avec la méthode de référence. De plus, les résultats sur les urines IU-positives concordent dans 87% des cas. «Cette performance serait suffisamment élevée pour envisager l'utilisation du test rapide en milieu clinique. De plus, son efficacité pourrait être améliorée en ajoutant plus de peptides à la signature de chaque bactérie», a souligné le Pr Droit auprès de l’Université Laval. Les chercheurs ont toutefois développé ce test avec des instruments inaccessibles en cliniques et à l’hôpital. Ils collaborent ainsi avec une entreprise de fabrication d’instruments scientifiques pour adapter la méthode aux instruments utilisables en milieu clinique. Référence:Gotti C, Roux-Dalvai F, Brubé E, Lacombe-Rastoll A, Leclerq M, Boissinot M, Bergeron M, Droit A. LC-SRM combined with machine learning enables fast identification and quantification of bacterial pathogens in urinary tract infections, Molecular & Cellular Proteomics. 2024;23(11). doi: https://doi.org/10.1016/j.mcpro.2024.100832 [Consulté le 22 novembre 2024]

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