Les tests par PCR pour la COVID-19 et les cycles seuils pour les nuls

PCR. ADN. ARN. Sensibilité. Amplification. Cycle seuil… Tous ces termes vous donnent un peu le tournis?

Vous les avez peut-être déjà vus dans le raz-de-marée de nouvelles sur le dépistage de la COVID-19. Mais savez-vous ce qu’ils signifient? Pourquoi ils sont importants pour comprendre le fonctionnement des tests de dépistage? Et comment ils sont interreliés? Laissez-nous vous expliquer le tout.

COVID 101

Commençons par préciser quelques définitions.

Coronavirus : Grande famille de virus causant des maladies chez les mammifères et les oiseaux. Chez l’humain, les coronavirus sont à l’origine de maladies respiratoires comme le rhume, qui est surtout causé par des coronavirus saisonniers. Il y a aussi les nouveaux coronavirus, que l’on connaît depuis peu, comme celui du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) et celui du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (SRMO).

SRAS-CoV-2 : Nom exact du coronavirus responsable de la pandémie de COVID-19.

COVID-19 : Maladie causée par le virus SRAS-CoV-2.

ADN et ARN : qu’est-ce que ça mange en hiver?

Petit retour aux bancs d’école… Vous souvenez-vous d’avoir eu des cours sur l’ADN (acide désoxyribonucléique) et l’ARN (acide ribonucléique)? Ce sont deux molécules qui sont à la base du matériel génétique des êtres vivants – humains, animaux et plantes – et de celui des virus. Il s’agit en quelque sorte de plans qui dictent comment bâtir les êtres vivants. L’information contenue dans l’ADN est le code génétique qui détermine le développement des humains. Pour les virus, c’est un peu différent : leur code est formé soit d’ADN, soit d’ARN, mais ils n’utilisent pas les deux. Le virus SRAS CoV 2 – qu’on appellera ici le virus – utilise l’ARN comme code.

Et les tests dans tout ça? Les tests de dépistage de la COVID-19 cherchent en fait à détecter le matériel génétique du virus (ça s’en vient!).

L’analyse par PCR : le test de référence

L’analyse par PCR (sigle anglais désignant la réaction en chaîne de la polymérase, aussi appelée RCP), mise au point il y a plus de 35 ans, est l’un des tests de laboratoire les plus utilisés pour détecter des virus (et d’autres pathogènes comme les bactéries, les champignons et les parasites) qui causent des maladies comme la maladie à virus Ebola, le SRAS et maintenant la COVID-19 ([causée par le SRAS CoV 2). L’Organisation mondiale de la Santé recommande un test d’amplification des acides nucléiques – comme l’analyse par PCR – comme méthode à privilégier pour la détection de la COVID-19, afin de déterminer si une personne a été infectée par le virus.

L’analyse se fait sur un échantillon biologique prélevé chez la personne qui se fait tester par un fournisseur de soins de santé. La méthode de prélèvement de référence est l’écouvillonnage du nasopharynx, qui consiste à insérer un écouvillon assez profondément dans une narine. D’autres méthodes existent, comme une combinaison d’échantillons de la gorge et du nez, ou un échantillon de salive.

Maintenant que vous connaissez un peu mieux les bases, passons aux questions que les gens se posent fréquemment sur les analyses par PCR.

Concrètement, comment la PCR détecte-t-elle la COVID-19?

Comme nous l’avons mentionné précédemment, les tests par PCR sont conçus pour détecter le matériel génétique du virus. Puisque les coronavirus n’ont pas d’ADN, la première étape de l’analyse consiste à convertir l’ARN du virus en ADN par un processus qu’on appelle la transcription inverse. Cette étape est nécessaire parce que l’ADN est beaucoup plus stable que l’ARN. Ensuite, la machine à PCR génère des millions de copies de l’ADN au cours d’un certain nombre de cycles (un peu comme une machine à laver). Ce processus, qu’on appelle « amplification », est extrêmement important : c’est lui qui permet de détecter même d’infimes quantités d’ADN. Plus on fait de cycles, plus on produit de copies de l’ADN – le nombre double à chaque cycle –, ce qui le rend plus facile à trouver. Si on n’arrive pas à copier le fragment d’ADN recherché, cela signifie qu’il n’y avait pas de virus dans l’échantillon, ou qu’il y en avait tellement peu que même ce test, très sensible, n’est pas arrivé à le détecter.

Que signifie un résultat positif au test de dépistage de la COVID-19?

L’analyse par PCR nous dit si le virus a été détecté (positif) ou non (négatif). Chaque test par PCR est limité dans le temps : il s’arrête une fois que tous les cycles programmés ont été exécutés. Précisons ici que le nombre total de cycles peut varier selon le fabricant, la sensibilité et le mode de fonctionnement du test. Notons aussi que les laboratoires de l’Ontario qui font des tests de dépistage de la COVID-19 n’utilisent pas tous le même système.

Santé publique Ontario (SPO) a mis au point son propre test de dépistage par PCR, qui a un seuil positif et un seuil négatif. Avec ce test, le seuil pour un résultat positif est le 38e cycle. Cela signifie que si l’ADN est détecté avant la fin du 38e cycle, on considère que le virus était présent dans l’échantillon. Quant au seuil pour un résultat négatif, il est établi au 40e cycle. Et si le virus est détecté entre la fin du 38e cycle et la fin du 40e, le résultat est indéterminé ou non décisif. Tous les résultats non décisifs sont communiqués à la santé publique comme des cas probables.

La valeur de cycle seuil, qu’est-ce que c’est?

La valeur de cycle seuil (Ct) est le nombre réel de cycles nécessaires pour que la PCR détecte le virus. Elle donne une estimation de la quantité probable de virus présente dans l’échantillon initial – mais ce n’est pas une mesure exacte. Si le virus a été trouvé en un petit nombre de cycles (valeur de Ct inférieure à 30), cela signifie qu’il était facile à trouver dans l’échantillon, et donc que celui-ci en contenait une grande quantité. C’est un peu comme le zoom de l’affichage de votre ordinateur : s’il vous suffit de l’augmenter un peu (à 110 %), cela veut dire que l’image était déjà grande. Mais s’il vous faut l’augmenter beaucoup (à 180 %), c’est que l’image de départ était petite.

La valeur de Ct peut-elle révéler la gravité d’une infection?

La valeur de Ct est influencée par plusieurs facteurs, dont la trousse de test par PCR utilisée, le moment du prélèvement de l’échantillon, la machine utilisée pour l’analyse, la technique employée par le professionnel de la santé pour obtenir l’échantillon et le type d’échantillon (méthode de prélèvement). D’ailleurs, différents échantillons provenant d’une même personne peuvent avoir des valeurs de Ct différentes. Cette valeur ne révèle donc rien sur la gravité de l’infection ou la probabilité de développer une maladie grave; elle indique simplement la quantité approximative de virus qui se trouvait probablement dans l’échantillon. Plusieurs études sont en cours pour examiner le lien entre la valeur de Ct, la gravité de la maladie et l’infectiosité.

Bien que la valeur de Ct n’indique pas la gravité de la maladie, elle pourrait jouer un rôle important dans la prise de décisions cliniques et de santé publique si elle est soigneusement analysée avec d’autres facteurs comme le type de test utilisé, les antécédents d’exposition à la COVID-19, les symptômes et les caractéristiques individuelles des patients. Cette analyse est faite par des professionnels de la santé et des laboratoires, qui comprennent bien tous les facteurs à l’étude.

Pourquoi la valeur de cycle seuil n’est-elle pas indiquée dans les résultats de tests?

Comme pour les autres tests de PCR (dont ceux pour d’autres maladies), il n’est pas recommandé de fournir la valeur de Ct dans les résultats de tests en Ontario (et ailleurs au Canada). Un test de PCR nous dit si le virus est présent ou non dans l’échantillon fourni au laboratoire; cependant, d’autres facteurs doivent être considérés dans l’interprétation des résultats de laboratoire. Les valeurs de Ct ne sont pas directement comparables d’une trousse de PCR à une autre, et peuvent changer selon la durée du transport, les conditions d’entreposage et la méthode de prélèvement des échantillons.

Ainsi, la valeur de Ct peut aider les spécialistes de laboratoire à valider les résultats et à évaluer les cas complexes. Cependant, elle doit être analysée conjointement avec les autres facteurs importants dont nous avons discuté plus tôt – comme les antécédents d’exposition et les caractéristiques individuelles. À SPO, les professionnels de la santé peuvent obtenir la valeur de Ct sur demande, et les résultats faibles (valeur de Ct de 35 à 38) sont indiqués sur le rapport de laboratoire (depuis novembre 2020). Nos spécialistes peuvent aussi répondre aux questions des professionnels de la santé sur l’interprétation des résultats de laboratoire ou discuter avec eux des cas complexes. Il y a encore beaucoup à apprendre sur les valeurs de Ct, et il faudra davantage d’études pour bien comprendre ces valeurs et leur relation avec le déclenchement de la maladie, sa gravité et l’infectiosité.