Indications de la PCR ADNr 16S à large spectre
La PCR ADNr 16S à large spectre peut détecter à la fois les bactéries viables et non viables, comme la qPCR. Elle est également utile sur le plan clinique lorsque les autres techniques donnent des résultats négatifs, par exemple dans le cas d’une endocardite à culture négative, d’une arthrite septique, d’une méningite ou d’une infection de longue durée.8 11 Les bactéries identifiées sont souvent inhabituelles, rares, difficiles à cultiver ou des bactéries pour lesquelles une PCR spécifique n’est pas disponible8. 9 Les exemples incluent l’identification d’Helicobacter sp comme cause sous-jacente d’une ostéomyélite ou de Neisseria meningitidis comme cause inattendue d’une arthrite septique par PCR ADNr 16S à large spectre, après que des résultats négatifs aient été produits par d’autres techniques de diagnostic microbien.12 13
Il est également possible de faire des distinctions entre les espèces : Les Ureaplasma spp se composent de deux souches bactériennes, Ureaplasma parvum et Ureaplasma urealyticum, indiscernables par culture, et chacune suspectée de provoquer une pathologie différente chez les nouveau-nés7. 14 15 La PCR de l’ADNr 16S à large spectre, suivie d’un séquençage, a permis de différencier et d’identifier les deux espèces, facilitant ainsi la recherche sur la pathogénicité spécifique des espèces.8 16
En outre, la PCR de l’ADNr 16S à large spectre peut identifier des bactéries non caractérisées auparavant. La PCR ADNr 16S à large spectre a permis d’identifier Bartonella henselae et Tropheryma whippelii comme les agents pathogènes à l’origine de la maladie du chat et de la maladie de Whipple, respectivement.17 18
Cependant, l’étendue de la PCR ADNr 16S à large spectre la rend vulnérable à la contamination. Tout l’ADN bactérien présent dans un échantillon est amplifié, y compris celui qui est inévitablement présent dans les réactifs, ce qui signifie qu’une contamination environnementale de faible niveau est impossible à éliminer entièrement. À un nombre élevé de cycles thermiques, cet ADN de contamination de fond de faible niveau sera amplifié et donnera un résultat faussement positif. Pour réduire ce risque, le séquençage doit être effectué pour distinguer un véritable agent pathogène des contaminants (souvent des bactéries d’origine hydrique très peu susceptibles de provoquer des maladies). Avec les techniques de séquençage standard, seule la séquence d’ADN la plus dominante peut être identifiée, ce qui signifie que dans les échantillons où plus d’une espèce bactérienne est présente (comme les selles), les résultats ne peuvent pas être interprétés. Cela signifie que la PCR ADNr 16S à large spectre avec séquençage standard n’est pas utile pour les échantillons provenant de sites non stériles.
Pour réduire davantage le risque d’être submergé par la contamination, le nombre de cycles thermiques est réduit par rapport aux qPCR spécifiques, mais cela a pour effet concomitant de réduire la sensibilité.19 Cela signifie que la PCR ADNr 16S à large spectre sera toujours moins sensible qu’une qPCR spécifique bien conçue, de l’ordre de 1 à 2 logs. Un dernier inconvénient est que ces méthodes peuvent être limitées à la recherche ou aux laboratoires spécialisés, ce qui signifie que les échantillons peuvent devoir être envoyés à l’extérieur, ce qui augmente le délai d’exécution.16 Une comparaison des principaux avantages et inconvénients entre les méthodes de culture, la qPCR et la PCR ADNr 16S à large spectre est présentée dans le tableau 1, et un organigramme des investigations suggérées en cas de suspicion d’infections bactériennes du site stérile intégrant à la fois la qPCR et la PCR ADNr 16S à large spectre est visible dans la figure 1C.
En résumé, la PCR ADNr 16S à large spectre est un complément crucial aux diagnostics microbiologiques, en deuxième ligne, lorsque l’infection d’un site stérile est fortement suspectée, mais que la culture et la qPCR pour les agents pathogènes les plus probables se sont avérées négatives. En raison du risque de détection d’une contamination par de l’ADN bactérien, on effectue moins de cycles de PCR que pour les qPCR, ce qui donne un test moins sensible, de sorte que les qPCR doivent être utilisées en premier lieu (figure 1C). Dans la recherche, la PCR de l’ADNr 16S continuera d’être utilisée pour identifier de nouvelles espèces bactériennes, caractériser la pathogénicité spécifique des espèces et comme test de référence pour l’évaluation de nouveaux tests. Elle est également utilisée en combinaison avec des techniques de pointe, telles que le séquençage de nouvelle génération. Cette technique est utilisée pour caractériser les populations microbiennes complexes dans l’intestin, les selles, le vagin, le placenta, les poumons et les milieux environnementaux.20 Comme le séquençage de nouvelle génération basé sur la PCR de l’ADNr 16S à large spectre devient plus abordable et plus largement disponible, ces techniques ont le potentiel de permettre une thérapie sur mesure à mesure que notre compréhension de l’interaction complexe entre nous-mêmes et nos communautés microbiennes augmente.21 Par exemple, la PCR de l’ADNr 16S à large spectre des communautés microbiennes intestinales a permis d’identifier des changements distincts dans des conditions telles que le VIH, l’accouchement prématuré des nouveau-nés et la malnutrition.22-24 Alors que nous explorons les pistes thérapeutiques potentielles révélées dans ces diverses conditions, il est probable que la PCR de l’ADNr 16S à large spectre sera une pierre angulaire des recherches futures.