Comprendre les différents tests de détection du Covid-19
« Et nous rappeler que le CoV-2 ne s’intéresse guère à nous, à notre âge, à notre sexe, à notre nationalité ou à nos préférences. », Paolo Giordano, écrivain italien né en 1982 à Turin.
Nous entendons parler de lui depuis plusieurs mois au point de nous sentir exaspérés par ce trop-plein médiatique et informatif. Ce qui était valable hier ne l’est plus aujourd’hui. Les experts eux-mêmes et le monde politique ne savent plus parfois à quels saints se vouer. Le virus SARS-CoV-2 de la grande famille des coronavirus, responsable de l’épidémie de Covid-19, régit nos vies et tous nos actes depuis le début de cette année 2020.
Malheureusement, les informations sont quelques fois mal relayées. Les tests de détection du Covid-19 par exemple restent bien mystérieux pour monsieur et madame tout le monde. Cet article se propose d’en faire le point et d’essayer de comprendre leur principe, leur avantage, leur inconvénient et leur fiabilité. Comprendre comment et pourquoi ils sont utilisés permet déjà de se rassurer !
Présentation et structure du SARS-CoV-2 responsable du Covid-19
Le SARS-CoV-2 fait partie de la grande famille des coronavirus. Elle regroupe des virus responsables de maladies allant du simple rhume à des syndromes respiratoires beaucoup plus graves. Tous ces virus provoquent comme premiers symptômes de la fièvre, de la toux, des courbatures et de la fatigue. Ces virus sont zoonotiques, car ils se transmettent facilement de l’animal à l’homme.
Les virus de cette famille possèdent une enveloppe phospholipidique surmontée de glycoprotéines qui donnent au virus un aspect de couronne.
Ces glycoprotéines appelées spicules sont avec la membrane du virus les éléments nécessaires à l’infection. Mais cette enveloppe est aussi très sensible aux détergents comme le savon et l’alcool qui la détruisent. Cette caractéristique explique la nécessité absolue de l’hygiène des mains pour limiter la transmission virale.
Le matériel génétique du SARS-CoV-2 est de l’ARN (acide ribonucléique) constitué de 30 000 nucléotides. Tous les êtres vivants possèdent du matériel génétique au sein de chacune de leurs cellules. Le plus souvent, il s’agit d’ADN (acide désoxyribonucléique) comme chez les animaux, les plantes et les bactéries. Chez les virus, c’est de l’ADN ou de l’ARN.
L’ADN et l’ARN sont des macromolécules contenant toute l’information génétique d’un être vivant permettant son développement, son fonctionnement et sa reproduction. Deux brins strictement complémentaires donnent à l’ADN et à l’ARN la forme d’une double hélice. Ils sont formés d’une succession de nucléotides, de telle sorte qu’avec un seul brin, il est possible d’obtenir une copie parfaite de l’autre brin.
Les nucléotides qui constituent l’ADN sont au nombre de quatre et portent les noms d’adénine, guanine, thymine et cytosine. L’ARN ne contient pas de thymine, mais de l’uracile. Les autres nucléotides sont identiques. C’est l’ordre dans lequel se succèdent les nucléotides qui constitue l’information génétique.
Les tests de détection du Covid-19
Il est évident que pour venir à bout de cette épidémie, les tests de détection du Covid-19 sont primordiaux. Deux types de tests sont nécessaires pour contrer cette maladie : ceux qui permettent de détecter les patients malades ou pas, mais porteurs du virus, et ceux qui mettent en évidence les personnes qui ont fabriqué des anticorps contre le virus. Produits par le corps humain, les anticorps sont des molécules qui reconnaissent et éliminent les agents infectieux qu’ils soient bactériens, viraux ou fongiques.
En combinant ces tests, il est possible de mettre en évidence :
- Des personnes saines non infectées. Leur organisme n’a dès lors produit aucun anticorps ;
- Des individus porteurs du virus, mais ne présentant aucun symptôme. Ils ne sont pas malades, mais peuvent transmettre le virus ;
- Des personnes infectées dans le passé ayant fabriqué des anticorps.
Détection du matériel génétique viral par RT-PCR
La RT-PCR (Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction) est une technique de biologie moléculaire. Elle permet de détecter par amplification la présence du matériel génétique du virus, son ARN, dans un prélèvement biologique.
Le test PCR a été le premier à être mis au point pour la détection de cette maladie.
Le principe du test
Pour être détecté, l’ARN éventuellement présent dans le prélèvement nasal du patient subit une purification et une extraction des autres composants nasaux avant amplification.
Cette étape nécessite l’emploi de différents solvants, pour terminer par l’eau pour resuspendre l’ARN.
L’ARN viral subit ensuite une transformation en ADN à l’aide d’une enzyme appelée transcriptase reverse. Cet ADN complémentaire (ADNc) est une copie de l’ARN viral.
La réaction d’amplification se déroule ensuite grâce à une autre enzyme appelée ADN polymérase. Cette réaction se déroule en 3 phases :
- La dénaturation consiste à chauffer L’ADNc à 95 °C, pour séparer la double hélice ;
- Lors de l’hybridation, des amorces se fixent ensuite aux deux extrémités de l’ADNc séparé ;
- Une enzyme, l’ADN polymérase recopie le brin d’ADN complémentaire en commençant à partir d’une amorce jusqu’à l’amorce suivante.
Les amorces sont de courtes séquences d’ADN simple brin spécifique du virus. Leur rôle est de montrer à l’ADN polymérase à quel endroit elle doit commencer son travail et à quel endroit elle doit arrêter.
Les trois phases se déroulent en plus ou moins une minute. L’opération se répète jusqu’à 45 fois afin d’obtenir du matériel en suffisance.
Ses avantages et ses inconvénients
La RT-PCR est une méthode de détection très sensible, car il est possible de travailler avec des quantités très faibles de virus.
Malheureusement, c’est un test qui fait intervenir des réactifs couteux et qui nécessite d’utiliser un matériel de haute technologie.
Le test PCR demande du temps, car les échantillons doivent subir plusieurs longues étapes de préparation avant l’analyse proprement dite. Dans certains cas, il faut attendre 24 heures avant d’obtenir les résultats.
La fiabilité de la RT-PCR
Si la PCR est une méthode très sensible, sa fiabilité peut varier et dépend de la qualité de l’échantillon biologique utilisé. Dans le cas de la maladie Covid-19, le prélèvement doit se faire assez loin dans les cavités nasales.
Dans certains cas, le virus ne se détecte pas dans les voies supérieures alors qu’il est présent dans les poumons.
Il existe des variantes à ce test de détection du Covid-19, notamment celui de l’Université de Liège qui a mis au point une méthode basée sur la fluorescence.
Le test antigénique pour détecter les protéines du virus
Pour détecter la présence du virus chez les individus, il existe des tests rapides qui ne nécessitent pas l’infrastructure d’un laboratoire.
Ces tests font intervenir une découverte fondamentale faite il y a maintenant plusieurs années dans le domaine de l’immunologie, les anticorps monoclonaux.
Les anticorps monoclonaux sont des molécules biologiques ayant la spécificité des anticorps, c’est à dire dirigé vers un même antigène et toutes issues de la même cellule de départ.
Dans le cas du Covid-19, les anticorps monoclonaux mis au point sont tous dirigés contre le virus SARS-CoV-2.
Le principe du test
Ce test dit aussi « antigène rapide » permet d’avoir un résultat en seulement quelques minutes. Appelé également test POC (Point Of Care), il utilise une languette imbibée de l’anticorps monoclonal spécifique dirigé contre le virus. Cet anticorps est également couplé à une enzyme et à une substance permettant une réaction colorimétrique.
Il suffit de quelques gouttes de prélèvement nasal pour mettre en évidence la présence de protéines virales par l’apparition d’une bande colorée. Un contrôle positif intégré représente la garantie de son bon fonctionnement.
Les avantages de ce test
Le gros avantage du test de détection Covid-19 antigénique sur languette est sa rapidité et sa mise en œuvre facile.
Cependant, ce test est moins sensible, car il ne détecte le virus que lorsqu’il est présent en quantité suffisante. C’est pourquoi il faut l’utiliser comme un premier test d’orientation de diagnostic. Si le résultat est positif, il n’y a pas de doutes possibles. Par contre lors d’un résultat négatif, il faut absolument confirmer ou infirmer ce résultat avec une RT-PCR.
Le test sérologique met en évidence une réponse immunitaire
Le test sérologique sert à mettre en évidence la présence de la réponse immunitaire du patient infecté par le virus.
En effet, lorsque des virus envahissent l’organisme du malade, son système immunitaire se met à fabriquer des anticorps dirigés contre ce virus dans le but de l’éliminer.
Ces anticorps produits sont libérés dans la circulation sanguine de la personne infectée et sont mis en évidence par un test immuno-enzymatique de type ELISA.
Le principe du test
ELISA est l’acronyme d’Enzyme Linked Immunosorbent Assay. On fixe des protéines du virus, produites par génie génétique, sur le fond d’une petite cuvette en plastique.
Lorsque le sérum du patient, provenant du sang débarrassé des cellules sanguines, est déposé dans la cuvette, les anticorps qui s’y trouvent se fixent sur les protéines du virus.
La mise en évidence de la présence des anticorps dans le sang se fait par une réaction enzymatique qui va libérer un composant coloré.
Il existe aussi un test sur tigette qui applique le même principe et qui met donc en évidence la présence d’anticorps dans le sang du patient. Il suffit de déposer une goutte de sang directement sur la tigette pour réaliser ce test appelé test « finger-prick ».
Les avantages de ce test
Le test ELISA permet un dosage précis des anticorps qui se trouvent dans le sang du malade. En effet, la lecture du résultat colorimétrique se fait grâce à un appareil appelé spectrophotomètre. Le test sur languette ne permet pas cette mesure quantitative et ne donne qu’une indication visuelle.
Conclusion
Aucun des tests de détection du Covid-19 présentés dans cet article n’est fiable à 100 %. Ils présentent tous par exemple un certain taux de faux positifs et de faux négatif. C’est pourquoi ces tests doivent se faire de manière combinée par du personnel qualifié et formé à ce genre de pratique.
Ceci nous ramène inexorablement vers le problème du manque de personnel dans les hôpitaux et sur le terrain. Mais ceci est un autre problème et certainement la responsabilité des décideurs politiques. Si vous souhaitez en savoir plus sur cette pathologie infectieuse, n’hésitez pas à vous rendre sur le site de l’Institut Pasteur.
