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Le séquençage de génome entier (Whole Genome sequencing ou WGS), qui consiste à déterminer en une seule fois la séquence complète des nucléotides ou de l'ADN/ARN d'un génome, a gagné en popularité et fait la une des journaux pour son potentiel de transformation de la gestion des maladies infectieuses, notamment en ce qui concerne le SARS-CoV-2 - le virus responsable de la pandémie de COVID-19. Dans une étude récente, les scientifiques ont utilisé le WGS pour comparer les génomes de patients souffrant de COVID-19 gravement malades avec ceux d'une population témoin. Ils ont mis en évidence les facteurs génétiques de l'hôte qui peuvent sous-tendre le développement de la COVID-19, mettant ainsi en évidence la valeur potentielle du WGS pour mieux cerner la composition génétique du SRAS-CoV-2.

De la même manière, le séquençage de l'ensemble du génome peut contribuer à la lutte contre la résistance aux antimicrobiens ( AMR ). La résistance aux antimicrobiens est toujours un sujet de préoccupation, mais elle peut devenir un problème encore plus grave en cas de pandémie. Les centres américains de contrôle et de prévention des maladies (US Centers for Disease Control and Prevention) ont récemment fait état une augmentation de 15 % des infections résistantes aux antimicrobiens et des décès à l'hôpital en 2020, en raison de la pandémie de COVID-19.

De manière générale, l'utilisation du WGS peut avoir un impact positif sur la prescription d'antibiotiques au niveau local et au niveau de la population. Le séquençage peut être utilisé pour identifier des individus spécifiques comme sources d'infection, ce qui peut aider à orienter les mesures de quarantaine. “Si l'on se place dans la perspective d'une population plus large, cela peut s'appliquer aux niveaux local et régional pour suivre les lignées émergentes de résistance antimicrobienne potentiellement plus virulente,” explique Stephen Vella, Ph.D., Medical Science Liaison chez bioMérieux.

Le séquençage du génome entier peut fournir de solides données de pour surveiller les agents pathogènes et la résistance aux antimicrobiens dans le monde entier. Les progrès des technologies de séquençage, comme le séquençage de nouvelle génération, les bases de données étendues et les robustes outils en ligne, offrent des possibilités de mieux définir la façon dont nous gérons la résistance aux antimicrobiens et les maladies infectieuses.

Antibiogrammes et surveillance des maladies infectieuses

Le WGS peut offrir "la possibilité de prédire la sensibilité aux antimicrobiens à partir d'un seul test". L'antibiogramme par séquençage du génome entier (WGS-AST) permet d'identifier simultanément tous les génotypes de résistance connus sur l'ensemble du génome, alors que les résultats de l'antibiogramme phénotypique sont souvent limités par le nombre et le type de mécanismes de résistance qui peuvent être détectés à l'aide des méthodes traditionnelles basées sur la culture. Ces informations supplémentaires provenant du séquençage du génome entier peuvent fournir des indications pour l'identification et le suivi des maladies infectieuses.

Il est essentiel d'adopter une stratégie holistique de gestion des antimicrobiens pour lutter contre leur émergence et leur propagation.

“Outre l'adoption du WGS-AST, nous devrions également envisager de coupler cette technique à d'autres méthodes, telles que la transmission contextualisée des résultats de laboratoire, afin de renforcer une interprétation factuelle. Une option plus en amont serait de sensibiliser les prestataires au cours du processus de commande des tests de laboratoire”

Stephen Vella, Ph.D. | Medical Science Liaison chez bioMérieux

L'optimisation des flux de travail à l'aide d'un éventail de techniques et l'utilisation d'une aide à la décision informatisée peuvent compléter la gestion des antimicrobiens en identifiant le bon test au bon moment pour faciliter une prise de décision fondée sur des preuves.

Au-delà des hôpitaux pris individuellement, le séquençage du génome entier a également apporté des avantages en matière de santé publique. En 2018, le système national de surveillance de la résistance aux antimicrobiens (NARMS) a utilisé le séquençage du génome entier pour distinguer deux épidémies de Salmonella.

L'incident a démontré comment la combinaison d'informations génétiques détaillées avec des données épidémiologiques aide les scientifiques à relier plus précisément les maladies à des sources alimentaires ou animales spécifiques. Les principales organisations de sécurité alimentaire et de santé publique adoptent le séquençage du génome entier - en 2019, PulseNet, qui est régi par les CDC, a annoncé que son réseau de laboratoires ferait la transition vers l'utilisation du séquençage du génome entier pour lutter plus efficacement contre les maladies d'origine alimentaire.

L'avenir des données génomiques

Si le séquençage du génome entier peut être un complément précieux aux méthodes traditionnelles d'antibiogramme (AST), il peut également contribuer à d'autres domaines liés à la résistance aux antimicrobiens. Selon un article paru dans le BMJ Global Health, "le WGS fournit des perspectives uniques sur les fondements génétiques des mécanismes de résistance, ainsi que sur l'évolution des agents pathogènes et la dynamique des populations à différentes échelles spatiales et temporelles." Des auteurs publiés dans le Journal of Clinical Microbiology notent également que "l'accumulation de génomes d'agents pathogènes dans les laboratoires cliniques crée également une source de données qui peut être utilisée pour étudier l'évolution des agents pathogènes résistants."

Les progrès technologiques pourraient commencer à fournir des données plus granulaires provenant d'un plus grand nombre de sources, telles que les animaux, les aliments et l'environnement, afin que les chercheurs et les cliniciens puissent suivre la résistance aux antimicrobiens de manière plus approfondie et plus précise. Au fur et à mesure que ces systèmes de surveillance prolifèrent, s'étendent et arrivent à maturité, ils fourniront les données nécessaires pour faciliter une approche "One Health" de la gestion de la résistance aux antimicrobiens. Comme les microbes vivent partout et peuvent développer des résistances n'importe où, ces données génomiques ont le potentiel de nous aider à saisir véritablement l'étendue des écosystèmes microbiologiques dans lesquels nous vivons, et à prévenir ou traiter efficacement les maladies infectieuses.

 

Les opinions exprimées dans cet article ne sont pas nécessairement celles de bioMérieux.


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