Typage par séquençage multilocus (MLST) : principe, usages et limites

Le typage par séquençage multilocus, ou MLST pour « multilocus sequence typing », est une méthode de laboratoire qui caractérise une souche microbienne en étudiant la séquence de plusieurs régions de son ADN. [1] [2] [3] Il sert notamment à comparer des souches, à rechercher des liens entre des cas groupés et à étudier les sources ou les voies possibles de transmission d'une infection. [1] [2] [3] Le MLST n'est pas une maladie et ne provoque donc aucun signe : c'est une technique d'analyse réalisée à partir d'un microorganisme ou de son ADN présent dans un prélèvement. [1] [2] [3]

Que mesure le MLST ?

Le laboratoire sélectionne plusieurs régions génétiques, appelées loci, puis détermine leur séquence afin de repérer les variantes présentes dans la souche analysée. [1] [2] [3] La combinaison des variantes observées aux différents loci constitue un profil génétique permettant d'attribuer un type de séquence et de comparer les isolats entre eux. [1] [3] Les régions étudiées ne sont pas nécessairement les mêmes pour tous les microorganismes : leur choix dépend notamment de leur capacité à être amplifiées et de leur pouvoir de distinction entre les souches. [1] Chez Campylobacter, la plupart des études d'attribution des sources examinées dans une revue systématique utilisaient un schéma fondé sur sept gènes, tandis que différents schémas ont été étudiés pour Pneumocystis jirovecii. [1] [2]

Pourquoi cet examen est-il utilisé ?

Dans une investigation hospitalière, des profils génétiques identiques ou proches peuvent contribuer à repérer un groupe de cas potentiellement liés. [1] [3] Pour Pneumocystis jirovecii, le MLST a ainsi été employé afin d'étudier des épisodes de pneumocystose chez des personnes immunodéprimées, notamment après une transplantation d'organe. [1] [3] Dans une étude française portant sur un groupe de cas chez des personnes transplantées, les résultats du typage ont été associés aux dates et aux lieux de rencontre des patients afin de construire une carte des transmissions possibles ou probables. [3] Le MLST peut aussi être utilisé à l'échelle d'une population pour comparer des isolats humains avec ceux provenant de réservoirs animaux ou environnementaux. [2] Ces comparaisons ont notamment servi à estimer les sources probables de campylobactérioses humaines et à suivre d'éventuels changements après des interventions de santé publique ou dans la chaîne alimentaire. [2]

Comment l'analyse est-elle réalisée ?

Le MLST est effectué au laboratoire après extraction de l'ADN à partir d'un isolat microbien ou directement à partir d'un prélèvement clinique lorsque le microorganisme se cultive difficilement. [1] [2] [3] Les loci choisis sont d'abord amplifiés par PCR, puis séquencés et comparés à des séquences de référence afin d'identifier les variantes génétiques. [1] [3] Pour Pneumocystis jirovecii, qui ne peut pas être cultivé de manière fiable in vitro, la quantité d'ADN disponible dépend du prélèvement et de la quantité de champignon qu'il contient. [1] Une quantité insuffisante d'ADN ou l'échec de l'amplification d'un locus peut empêcher l'obtention d'un profil complet. [1] Le séquençage de nouvelle génération peut détecter, dans certaines conditions expérimentales, des populations minoritaires qui seraient moins facilement repérées par le séquençage conventionnel de type Sanger. [3]

Comment interpréter un résultat de typage ?

Des profils identiques apportent un argument en faveur d'une proximité génétique entre les souches, mais ils ne suffisent pas à démontrer à eux seuls qu'une transmission directe a eu lieu entre deux personnes. [1] [3] Les résultats doivent être confrontés aux informations cliniques et épidémiologiques, comme les dates, les lieux fréquentés et les contacts possibles. [1] [3] Inversement, la détection de profils différents peut aider à distinguer des cas sans lien apparent, à condition que le schéma utilisé possède un pouvoir discriminant suffisant. [1] [3] Le diagnostic de l'infection et le typage de la souche répondent à des questions différentes : dans les études sur la pneumocystose, le diagnostic avait été confirmé sur les prélèvements respiratoires avant l'analyse MLST destinée à caractériser les souches. [1] [3] Un résultat de MLST ne détermine donc pas, à lui seul, les symptômes d'une personne, la gravité de son infection ou le traitement dont elle a besoin. [1] [2] [3]

Quelles sont les limites du MLST ?

La comparaison des résultats devient difficile lorsque les laboratoires n'utilisent pas les mêmes loci, la même nomenclature ou les mêmes méthodes d'analyse. [1] [2] Un schéma comportant trop peu de loci peut ne pas distinguer correctement des souches proches, tandis qu'un schéma plus étendu peut être difficile à appliquer lorsque peu d'ADN est disponible. [1] La présence de plusieurs souches dans un même prélèvement complique également la reconstitution des profils, car les variantes observées aux différents loci ne peuvent pas toujours être reliées entre elles avec certitude. [3] Dans les études d'attribution des sources de Campylobacter, les estimations variaient selon l'algorithme, les populations étudiées et la composition géographique et temporelle des jeux de données de référence. [2] Ces limites expliquent pourquoi le MLST fournit un élément d'enquête à interpréter dans son contexte plutôt qu'une preuve isolée de l'origine ou du trajet exact d'une infection. [1] [2] [3]

Ce que cet examen change pour le patient

Le MLST est principalement un outil de microbiologie et d'épidémiologie utilisé pour comprendre les relations entre des souches et éclairer les investigations de cas groupés. [1] [2] [3] Ses résultats peuvent contribuer aux mesures collectives de surveillance et de prévention des transmissions, mais ils ne remplacent ni l'évaluation clinique individuelle ni les examens servant à diagnostiquer l'infection. [1] [2] [3] La conduite médicale reste fondée sur la maladie diagnostiquée et sur la situation du patient, et non sur le seul type de séquence attribué au microorganisme. [1] [3]