Description
Titre de l'invention : Procédé et kit de détection d’un virus respiratoire réplicatif
Domaine Technique
[0001] La présente invention concerne le domaine technique des procédés et kits de diagnostic. En particulier, l’invention a pour objet des procédés et kits permettant de déterminer si un sujet est atteint ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
Technique antérieure
[0002] Aujourd’hui, il existe de nombreuses techniques qui détectent l’ADN ou l’ARN d’un virus, chez un sujet. C’est notamment le cas pour le virus pathogène SARS- CoV-2 où plusieurs tests PCR, réalisés majoritairement sur des échantillons naso-pharyngés ou salivaires des sujets concernés, sont disponibles. On peut citer les tests qRT-PCR, notamment le test SARS-COV-2 RESPI R-GENE®, de bioMérieux, le test BioFire® COVID-19, de bioMérieux, le test SARS-CoV-2 ddPCR, de Bio-Rad, le test RealTime SARS-CoV-2, d’Abbott, le test RealStar®. RSV RT-PCR, d’Altona-diagnostics, le test ALINITY m RESP-4-PLEX ASSAY, d’Abbott et le test cobas® SARS-CoV-2, de Roche Diagnostics, notamment.
[0003] Cependant, les résultats de PCR sont souvent difficiles à interpréter dans la routine clinique et en l'absence de manifestations cliniques (Han, M. S étal.,
2021 ). En particulier, il est possible qu’un test PCR détecte uniquement des fragments du génome ADN ou ARN du virus, et donc la présence d’un virus qui n’est pas actif, c’est-à-dire qui n’a pas la capacité de se répliquer dans l’organisme du sujet. La présence de symptômes, notamment pouvant être qualifiés de bénins (ou faibles), qui pourrait être associée à de nombreuses infections, virales ou bactériennes, n’est pas non plus le signe de la présence d’un virus respiratoire réplicatif. De plus, en période automnale et hivernale pendant lesquelles de nombreux virus respiratoires circulent, il est parfois difficile d’associer des symptômes comme la fièvre, suspectant une infection, à la présence d’un virus respiratoire réplicatif directement responsable. Il existe donc un intérêt important à identifier un moyen permettant de déterminer la présence,
chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif tel que le SARS- CoV-2. Ceci permettrait, notamment, d'aider à identifier rapidement les patients présentant un risque de transmission virale, et alternativement d’éviter des mesures de quarantaine pour les patients qui ne sont pas, ou qui ne sont plus, une source possible de contamination, notamment dans le cas du SARS-CoV-2.
[0004] Bien qu'une infection virale respiratoire, notamment par le SARS-CoV-2, se produise initialement par les voies respiratoires supérieures, l'immunité médiée par les interférons des types I et III (IFN-I et III) dans la muqueuse nasale reste mal caractérisée au cours d'une infection virale respiratoire.
[0005] Récemment, Monel B. étal., 2021 se sont intéressés à la production de différents interférons et interleukines dans des échantillons naso-pharyngés et ont étudié la corrélation de leur production avec la présence d’infection par un virus SARS-CoV-2 réplicatif. D’autres auteurs ont également étudié le niveau d’expression de gènes stimulés par les interférons, dits ISG, chez des patients ayant des tests PCR positifs à SARS-CoV-2 confirmant le rôle des interférons dans la réponse immunitaire mucosale anti SARS-CoV-2 (Mick, E. étal., 2020, et Ng, D. L. et al., 2021). Cependant, dans les études liées au niveau d’expression des ISG, le caractère réplicatif ou non du virus correspondant aux tests PCR positifs n’a nullement été étudié ; il n’a pas non plus été évoqué la probabilité d’investiguer le niveau d’expression de gènes stimulés par les interférons, dits ISG, pour évaluer la contagiosité.
[0006] La publication de Gupta R K. étal., 2021, concerne l’évaluation de la précision diagnostique de signatures transcriptomiques de l’infection virale afin de prédire la positivité d’un test PCR nasopharyngé du SARS-CoV-2. D’après les résultats, plusieurs signatures reflétant la voie de signalisation de l’interféron 1 permettent d’effectuer une discrimination entre un test négatif contrôle et un test PCR positif au SARS-CoV-2. Cependant, là encore, le caractère réplicatif du virus n’a pas été évalué dans les tests PCR positifs rendant ainsi impossible l’identification du caractère contagieux du virus.
[0007] La demande WO 2019/236768 propose également une méthode de détection d’une infection respiratoire chez un sujet, à partir du niveau d’expression d’un ou plusieurs gènes du sujet (gène de l’hôte). Une très longue
liste de gènes de l’hôte est donnée, parmi laquelle figurent certains ISG, dont IFIT1 , IFIT2, IFIT3 et RSAD2, sans que ceux-ci ne soient présentés comme particulièrement avantageux à sélectionner. De plus, le fait de savoir si le sujet est ou non infecté par un virus respiratoire réplicatif n’est nullement étudié dans cette demande de brevet.
Exposé de l’invention
[0008] Dans ce contexte, la présente invention concerne un procédé de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, comprenant une étape i) de détermination, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, du niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur sélectionné parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG (nommé dans la suite gène marqueur ISG, ou plus simplement gène marqueur ou ISG, par souci de simplicité).
[0009] De manière avantageuse, lors de l’étape i), le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1 , RSAD2, ISG15, et SIGLEC1 , est déterminé. Le niveau de transcrits de tous ces gènes marqueurs peut être déterminé. En particulier, le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé. De manière avantageuse, le niveau de transcrits de tous les gènes marqueurs IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé. Dans les cas où le niveau de transcrits de plusieurs gènes marqueurs est déterminé, on peut procéder à la détermination du niveau de transcrits pour chaque gène marqueur indépendamment, ou à une détermination simultanée des différents transcrits de tous les gènes marqueurs utilisés, dont le niveau est déterminé de manière globale. Lorsque le niveau de transcrits de plusieurs gènes marqueurs est déterminé de manière indépendante, une donnée (notamment un score tel qu’utilisé dans les exemples) représentative du niveau de transcrits de tous ces gènes marqueurs pourra être calculée.
[0010] De manière avantageuse, l’échantillon test est un échantillon oro-pharyngé ou naso-pharyngé ou un échantillon de salive.
[0011] Dans le cadre de l’invention, de manière avantageuse, également, l’étape i) consiste en la détermination du niveau d’ARNm du ou desdits gènes marqueurs.
[0012] Les procédés selon l’invention, quel que soit leur mode de réalisation, peuvent être mis en œuvre sur un échantillon provenant d’un sujet qui présente des symptômes d’une infection, ou encore sur un échantillon provenant d’un sujet qui est asymptomatique. Le procédé selon l’invention est particulièrement avantageux, dans le cas de sujets asymptomatiques ou de sujets présentant des symptômes qui peuvent être qualifiés de bénins, tels que de la fatigue, des courbatures, des douleurs musculaires, de la fièvre, des symptômes respiratoires, notamment une toux sans pneumopathie, une céphalée, un mal de gorge, un malaise, des nausées, des vomissements, de la diarrhée, une anosmie ou une agueusie.
[0013] Dans le cadre de l’invention, l’échantillon test peut être obtenu ou prélevé à n’importe quel moment. Dans le cas de sujets présentant des symptômes, l’échantillon test peut être obtenu ou prélevé avant ou après l’apparition de symptômes. L’échantillon test peut provenir de n’importe quel type de sujet, d’un sujet qui a ou n’a pas été diagnostiqué comme infecté par un virus respiratoire, d’un sujet qui est dans l’attente d’un résultat de dépistage ou de diagnostic d’un virus respiratoire, notamment par détection d’ADN ou d’ARN dudit virus...
[0014] Selon certains modes de réalisation, les procédés selon l’invention, quelle que soit leur variante de mise en œuvre, peuvent être menés sur un échantillon provenant d’un sujet qui ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0015] En particulier, le procédé selon l’invention peut comprendre les étapes suivantes : i) déterminer le niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur choisi parmi les ISG, pour ledit échantillon test du sujet, ii) comparer le niveau de transcrits dudit au moins gène marqueur obtenu, à un niveau de référence.
[0016] Les procédés selon l’invention comprennent une étape iii) qui est de conclure à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet. Une telle conclusion est apportée en utilisant au moins une valeur seuil.
Par valeur seuil, on entend une valeur prédéterminée qui est pertinente pour
apporter une conclusion quant à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez un sujet. Une comparaison est menée entre une valeur seuil et le niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur ISG déterminé pour l’échantillon test dudit sujet, ou avec une donnée (notamment un score) obtenue à partir du niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur ISG déterminé pour l’échantillon test dudit sujet. La dite donnée (ou score) peut, notamment, être obtenue à partir des niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs ISG déterminés pour l’échantillon test dudit sujet. En fonction du résultat de la comparaison, notamment si le niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur ISG déterminé pour l’échantillon test dudit sujet, ou la donnée ou le score obtenu à partir du niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur ISG déterminé pour l’échantillon test dudit sujet, est différent, notamment supérieur à la valeur seuil, il est conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet.
[0017] Selon un premier mode de réalisation des procédés selon l’invention, à l’étape iii), il peut être conclu à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, à partir du résultat de l’étape ii), c’est-à-dire de la comparaison entre le niveau de transcrits dudit au moins gène marqueur obtenu, et le niveau de référence dudit gène marqueur qui joue alors le rôle de valeur seuil. C’est, en particulier, le cas lorsque dans le procédé selon l’invention le niveau de transcrits d’un seul gène marqueur ISG est déterminé. C’est également le cas lorsque le niveau de transcrits de plusieurs gènes marqueurs ISG est déterminé de manière globale et que ce niveau global est comparé à un niveau de référence global.
[0018] Dans ce premier mode de réalisation, d’une manière générale, le niveau de référence utilisé en tant que valeur seuil, avec lequel le niveau de transcrits d’un gène marqueur est comparé, correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet de référence, et en particulier chez un sujet non infecté par un virus respiratoire réplicatif, ou chez une population de tels sujets. Les sujets non infectés par un virus respiratoire réplicatif comprennent les sujets qui sont positifs à un test de détection de la présence d’un virus respiratoire, mais pour lesquels le virus n’est pas réplicatif, et les sujets non infectés par un virus respiratoire (négatifs à un test de détection de la présence d’un virus
respiratoire). En particulier, le niveau de référence correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif, qu’il soit positif ou non à un test de détection d’un virus respiratoire, et qui, de préférence, ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou bien le niveau de référence correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur chez une population de tels sujets ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif, qu’ils soient positifs ou non à un test de détection d’un virus respiratoire, et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0019] Selon une première variante du premier mode de réalisation, le niveau de transcrits d’un seul gène marqueur choisi parmi les ISG peut être déterminé à l’étape i) et il est conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet en cas de différence avec le niveau de référence dudit gène marqueur. Ainsi, l’invention concerne un procédé de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif comprenant les étapes suivantes : i) déterminer le niveau de transcrits d’un seul gène marqueur sélectionné parmi les ISG, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, ii) comparer le niveau de transcrits dudit gène marqueur obtenu, à un niveau de référence, utilisé en tant que valeur seuil, ledit niveau de référence étant le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet de référence, et en particulier chez un sujet non infecté par un virus respiratoire réplicatif, qui, de préférence, ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de tels sujets, et iii) conclure à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet en cas de différence avec ledit niveau de référence dudit gène marqueur.
[0020] En particulier, ladite différence correspond à un niveau de transcrits dudit gène marqueur pour l’échantillon test qui est supérieur à celui du niveau de référence.
[0021] Dans de tels cas, ledit gène marqueur sélectionné parmi les ISG est, de préférence, NFIT1 ou NFI44L.
[0022] Selon une deuxième variante de réalisation du premier mode de réalisation :
- les niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs sélectionnés parmi les ISG peuvent être déterminés à l’étape i), pour l’échantillon test, et
- le niveau de transcrits de chaque gène marqueur déterminé pour l’échantillon test peut être comparé avec le niveau de référence dudit gène marqueur correspondant.
[0023] Dans cette deuxième variante de réalisation, il peut être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, en cas de différence avec le niveau de référence correspondant, utilisé en tant que valeur seuil, pour au moins un des gènes marqueurs, pour lequel le niveau de transcrits a été déterminé dans l’échantillon test.
[0024] Ainsi, l’invention concerne un procédé de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif comprenant les étapes suivantes : i) déterminer les niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs sélectionnés parmi les ISG pour l’échantillon test, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, ii) comparer le niveau de transcrits de chaque gène marqueur déterminé dans l’échantillon test avec un niveau de référence correspondant audit gène marqueur, utilisé en tant que valeur seuil, pour chaque gène marqueur considéré, ledit niveau de référence étant le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet de référence, et en particulier chez un sujet non infecté par un virus respiratoire réplicatif, qui, de préférence, ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de tels sujets, et iii) conclure à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, en cas de différence avec le niveau de référence correspondant, pour au moins un des gènes marqueurs, pour lequel le niveau de transcrits a été déterminé dans l’échantillon test.
[0025] En particulier, ladite différence correspond à un niveau de transcrits dudit gène marqueur pour l’échantillon test qui est supérieur à celui correspondant au niveau de référence dudit gène marqueur.
[0026] De manière avantageuse, dans la deuxième variante de réalisation du premier mode de réalisation, lors de l’étape i), le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15, et SIGLEC1 , est déterminé. Le niveau de transcrits de tous ces gènes marqueurs peut être déterminé. En particulier, le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé.
De manière avantageuse, le niveau de transcrits de tous les gènes marqueurs IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé.
[0027] Selon un deuxième mode de réalisation des procédés selon l’invention, à l’étape iii), il peut être conclu à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, en mettant en œuvre une étape intermédiaire iibis) conduisant à une donnée obtenue à partir du niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur sélectionné parmi les ISG, pour l’échantillon test. C’est en particulier le cas, lorsque les niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs ISG sont déterminés à l’étape i), pour l’échantillon test. Il peut être conduit une étape de comparaison ii) lors de laquelle le niveau de transcrits de chaque gène marqueur ISG est comparé à un niveau de référence dudit gène marqueur, cette comparaison prenant notamment la forme du calcul d’un rapport, notamment du rapport entre ledit niveau de transcrits de chaque gène marqueur sur un niveau de référence dudit gène marqueur. Une étape intermédiaire iibis) peut alors être menée : cette étape peut consister au calcul d’un score représentatif des résultats des comparaisons effectuées pour chaque gène marqueur. Un tel score est, par exemple, la médiane de tous les rapports obtenus (en particulier, niveau de transcrits de chaque gène marqueur ISG pour l’échantillon test/ niveau de référence correspondant audit gène marqueur). La conclusion peut alors être apportée en comparant ce score à une valeur seuil, notamment de 1 ,5, pour conclure qu’il y a présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez le sujet d’intérêt. Si le score obtenu pour l’échantillon test est supérieur à cette valeur seuil, notamment de
1 ,5, il sera conclu qu’il y a présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0028] De manière avantageuse, dans le deuxième mode de réalisation des procédés selon l’invention, lors de l’étape i), le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15, et SIGLEC1 , est déterminé. Le niveau de transcrits de tous ces gènes marqueurs peut être déterminé. En particulier, le niveau de transcrits de un ou de plusieurs gènes marqueurs choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé.
De manière avantageuse, le niveau de transcrits de tous les gènes marqueurs IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 est déterminé.
[0029] Ainsi, en tant qu’exemple du deuxième mode de réalisation des procédés selon l’invention, on peut donc citer un procédé de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif comprenant les étapes suivantes : i) déterminer les niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs sélectionnés parmi les ISG, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, ii) comparer le niveau de transcrits de chaque gène marqueur déterminé dans l’échantillon test avec un niveau de référence correspondant audit gène marqueur, avec calcul du rapport entre ledit niveau de transcrits sur ledit niveau de référence dudit gène marqueur, iibis) calculer la médiane de tous les rapports obtenus à l’étape ii), et iii) conclure à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, lorsque ladite médiane calculée à l’étape iibis) est supérieure à une valeur seuil, qui est, de préférence, égale à 1 ,5.
[0030] Dans un tel procédé, la valeur de 1 ,5 peut ainsi être considérée comme la valeur seuil utilisée pour émettre la conclusion qu’il y a présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0031] De manière avantageuse, dans le deuxième mode de réalisation des procédés selon l’invention, pour chaque gène marqueur pour lequel le niveau de transcrits dans l’échantillon test est déterminé à l’étape i), le niveau de référence utilisé pour le calcul du rapport est le niveau de transcrits dudit gène marqueur,
chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ou chez une population de tels sujets dudit gène marqueur. Un sujet non infecté par un virus respiratoire est, en particulier, un sujet négatif à un test de détection de la présence d’un virus respiratoire. De manière préférée, le niveau de référence utilisé pour le calcul du rapport est le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ne possédant pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w ou chez une population de tels sujets.
[0032] Les procédés selon l’invention, quel que soit leur mode de réalisation, peuvent également comprendre une étape réalisée préalablement ou concomitamment à l’étape i), lors de laquelle l’échantillon test est soumis à un test de diagnostic, par détection d’ADN ou d’ARN, notamment par PCR ou RT- PCR, d’un virus respiratoire, et notamment d’un virus SARS-CoV-2. En particulier, ledit test de diagnostic est réalisé préalablement à l’étape i) et donne un résultat positif.
[0033] Selon des modes de réalisation particuliers, dans les procédés selon l’invention, l’échantillon test est soumis à un test de diagnostic, par détection d’ADN ou d’ARN, notamment par PCR ou RT-PCR, d’un virus respiratoire choisi parmi le virus SARS-CoV-2 et ses variants et les virus de la grippe, notamment influenza A, B et C, ledit test de diagnostic ayant donné un résultat positif. Un tel test de diagnostic peut également être mis en œuvre, préalablement ou concomitamment à l’étape i), et le résultat positif ou négatif peut être obtenu avant ou après la détermination de la présence ou de l’absence chez ledit sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0034] Dans le cadre de l’invention, et ce quelle que soit la variante de mise en œuvre, la détermination du niveau de transcrits du ou des gènes marqueurs est réalisée, en particulier au niveau ARNm. La détermination du niveau de transcrits est, notamment, réalisée par hybridation, amplification ou séquençage, et en particulier par RT-qPCR.
[0035] Selon l’invention, le niveau de transcrits du ou des gènes marqueurs obtenu peut être une valeur normalisée par rapport au niveau de transcrits d’un ou plusieurs gènes de ménage, notamment choisi(s) parmi DECR1, HPRT1 et PPIB.
[0036] La présente invention concerne également un kit de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, comprenant :
- au moins un moyen de détermination du niveau de transcrits d’un gène marqueur sélectionné parmi les ISG, notamment choisi parmi les oligonucléotides,
- au moins une valeur seuil stockée sur un support lisible par un ordinateur et/ou utilisée sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur configuré pour comparer le niveau de transcrits dudit gène marqueur, déterminé grâce au moyen de détermination ou une donnée obtenue à partir dudit niveau de transcrits du gène marqueur, à ladite valeur seuil.
[0037] Si plusieurs gènes marqueurs ISG sont utilisés, le kit comprendra, généralement, au moins un moyen de détermination du niveau de transcrits pour chacun d’entre eux.
[0038] Si plusieurs gènes marqueurs ISG sont utilisés, le kit peut comprendre une valeur seuil et/ou un niveau de référence pour chacun d’entre eux, stocké(s) sur un support lisible par un ordinateur et/ou utilisé(s) sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur.
[0039] Si plusieurs gènes marqueurs sont utilisés, le kit peut également comprendre un code exécutable permettant de générer une donnée de référence globale, à partir de la comparaison de chaque gène marqueur à sa donnée de référence et permettant une comparaison de cette donnée globale à une valeur seuil. Dans ce cas, la comparaison du niveau de chaque gène marqueur à son niveau de référence peut prendre la forme du calcul d’un rapport, comme précédemment expliqué.
[0040] Selon certains modes de réalisation, ladite valeur seuil correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possède pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possède pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de sujets ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre
l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0041] Selon certains modes de réalisation, un tel kit selon l’invention comprend, en outre, au moins un niveau de référence pour ledit gène marqueur, stocké sur un support lisible par un ordinateur et/ou utilisé sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur configuré pour comparer le niveau de transcrits du gène marqueur déterminé grâce au moyen de détermination audit niveau de référence, avec ledit niveau de référence qui est, de préférence, le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ou chez une population de tels sujets.
[0042] De manière avantageuse, de tels kits selon l’invention comprennent, en outre, au moins un moyen de détection d’un virus respiratoire, et notamment au moins un moyen de détection d’un virus SARS-CoV-2 et/ou au moins un moyen de détection du virus de la grippe (influenza A, B ou C).
[0043] La présente invention concerne également un kit de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, comprenant :
- au moins un moyen de détermination du niveau de transcrits d’un gène marqueur sélectionné parmi les ISG, notamment choisi parmi les oligonucléotides,
- au moins un moyen de détection d’un virus respiratoire, et notamment au moins un moyen de détection d’un virus SARS-CoV-2.
[0044] De manière avantageuse, un tel kit comprend, en outre, au moins une valeur seuil stockée sur un support lisible par un ordinateur et/ou utilisée sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur configuré pour comparer le niveau de transcrits dudit gène marqueur déterminé grâce au moyen de détermination, ou une donnée obtenue à partir dudit niveau de transcrits du gène marqueur, à ladite valeur seuil.
[0045] Selon certains modes de réalisation, ladite valeur seuil correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possède pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possède pas d’auto-
anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de sujets ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0046] Selon d’autres modes de réalisation, un tel kit selon l’invention comprend, en outre, au moins un niveau de référence pour ledit gène marqueur, stocké sur un support lisible par un ordinateur et/ou utilisé sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur configuré pour comparer le niveau de transcrits du gène marqueur déterminé grâce au moyen de détermination audit niveau de référence, avec ledit niveau de référence qui est, de préférence, le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ou chez une population de tels sujets.
[0047] Quel que soit leur mode de réalisation, les kits de détection selon l’invention peuvent comprendre, en outre, un échantillon contrôle négatif, tel qu’un échantillon permettant de s’assurer de l’absence de contamination, et/ou un échantillon contrôle positif qui correspond au niveau de transcrits dudit gène marqueur à une concentration représentative du niveau de transcrits d’un sujet ayant une infection par un virus respiratoire réplicatif ou chez une population de sujets ayant une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0048] L’invention sera mieux comprise au vu de la description détaillée ci-après, en référence aux dessins.
Brève description des dessins
[0049] [Fig. 1] La figure 1 met en évidence la corrélation entre le score nasal ISG de type l/lll obtenu à partir d’un prélèvement naso-pharyngé (NP) et le score sanguin ISG de type l/lll obtenu à partir d'un échantillon de sang entier PAXgene™ (PX, n = 75 échantillons longitudinaux provenant de 23 patients). Les différents scores sont mesurés au moyen de la technologie FilmArray®. Le coefficient de corrélation de Spearman est indiqué.
[0050] [Fig. 2] La figure 2 met en évidence que le score nasal (NP pour naso- pharyngé) ISG, déterminé par la technologie FilmArray® est corrélé aux niveaux d'IFN-a2 (fg/ml) dans le plasma (n = 39 échantillons ayant une valeur détectable
provenant de 23 patients), mesurés par une matrice à molécule unique (SIMOA®) utilisant une trousse du commerce. Le coefficient de corrélation de Spearman est indiqué.
[0051] [Fig. 3] La figure 3 présente les mesures cinétiques des scores NP (carré gris) et sanguin (carré noir) ISG après diagnostic de COVID-19. n = 75 échantillons longitudinaux provenant de 23 patients. Les courbes d'ajustement de Loess représentent des régressions polynomiales locales telles que déterminées par la méthode de Loess. Le Cl à 95 % est indiqué (zone grise).
[0052] [Fig. 4] La figure 4 représente le diagramme de dispersion du score NP ISG chez des patients ayant une culture virale de SARS-CoV-2 nasal négative ou positive (n = 30 échantillons longitudinaux provenant de 12 patients). Les cercles noirs représentent les échantillons de culture virale négative et les cercles vides l'échantillon de culture virale positive, les triangles correspondent aux échantillons positifs en culture cellulaire sans effet cytopathique.
[0053] [Fig.5] La figure 5 est une courbe ROC (de l’anglais « Receiver Operating Curve ») distinguant les résultats de cultures virales de SARS-CoV-2 positives et négatives. La zone sous la courbe et l'indice de Youden sont indiqués et représentent l'aptitude du score NP ISG de type l/lll à séparer les cultures virales positives et négatives.
[0054] [Fig. 6] La figure 6 représente le score nasal ISG de type l/lll mesuré après dilutions en série au 1/10 (10° à 10-2) d'échantillons de NP (ligne en trait plein, FilmArray®) ainsi que la détection de SARS-CoV-2 (détection Ct, ligne en tirets, trousse SARS-CoV-2 R-gene®). La zone grise inférieure indique la valeur seuil du score nasal d’ISG de type l/lll dit normal (1,99) et la zone grise supérieure marque la valeur de 6,75 du score nasal d’ISG de type l/lll associé à une culture virale d’un virus réplicatif.
[0055] [Fig. 7] La figure 7 compare la charge virale nasale normalisée et le score NP ISG de type l/lll chez des patients gravement atteints par la COVID-19, sans auto-anticorps (nAb) anti-IFN (cercles vides) ou avec des auto- anticorps neutralisants dirigés contre l'IFN-a (triangles noirs). La zone grise représente la charge virale obtenue pour 90 % des patients à COVID-19 légère avec un score
nasal d’ISG de type l/lll > 6,75 (valeur de séparation associée à une culture virale d’un virus réplicatif).
[0056] [Fig. 8] La figure 8 est une courbe ROC discriminant entre le résultat positif et négatif de la PCR virale pour le score IFN de type l/lll. L’aire sous la courbe, l’index de Youden et le point de coupure sont montrés et représentent la capacité du score IFN de type l/lll nasal à discriminer les échantillons PCR positifs des négatifs.
[0057] [Fig. 9] La figure 9 est un graphique représentant le score IFN l/lll en fonction de la PCR virale, de prélèvements NP d’individus PCR virale négative (n=23) ou PCR positive au virus de la grippe (influenza B) (n=42). Les comparaisons ont été réalisées en utilisant un test Kruskal-Wallis suivi d’un test Dunn de comparaison multiple (p<0,0001 ****).
[0058] [Fig. 10] La figure 10 met en évidence les graphiques représentant (A) le taux d’expression d’ARNm IFI27 en fonction de la PCR virale, (B) le taux d’expression d’ARNm IFI44L en fonction de la PCR virale, (C) le taux d’expression d’ARNm RSAD2 en fonction de la PCR virale et (D) le taux d’expression d’ARNm IFIT1 en fonction de la PCR virale. Le taux d’expression des ARNm est exprimé en log2 du ratio entre le OR de l’ISG et le OR médian de ce même ISG d’une population de VS. Les OR ont été calculés pour les échantillons NP NEG (n=23) et GRB (n=42) en convertissant le Ct obtenu avec le panel de poche IFN FilmArray® BioFire® en OB(2 CT) divisé ensuite par la moyenne géométrique des OB des gènes de ménage. NP (nasopharyngé), GRB (Virus de la grippe - influenza B), VS (volontaires sains), OR (quantité relative) OB (quantité brute).
[0059] [Fig. 11] La figure 11 est un graphique représentant le score IFN l/lll FilmArray en fonction de la culture virale, de prélèvements NP de patients infectés par le virus de la grippe (influenza B) (n=7 ; n=28) et VRS (n=25 ; n=7). Les comparaisons ont été réalisées en utilisant le test non paramétrique Wilcoxon Mann et Withney (p<0,0001***).
[0060] [Fig. 12] La figure 12 est une courbe ROC discriminant entre le résultat positif et négatif de la culture virale du virus de la grippe pour le score IFN l/lll nasal. L’aire sous la courbe, l’index de Youden et le point de coupure sont montrés et
représentent la capacité du score IFN l/lll nasal et de la charge virale à différencier les cultures positives et négatives.
Description détaillée de l’invention
[0061] Certains termes et expressions utilisés dans le cadre de l’invention sont détaillés ci-après.
[0062] Le terme « sujet » désigne un mammifère et, de préférence, un être humain. Ledit sujet, qui est un être humain, peut être un patient qui est entré en contact avec un professionnel de santé, tel qu’un médecin (par exemple, un médecin généraliste) ou une structure médicale ou un établissement de santé (par exemple, un hôpital ou une clinique, et plus particulièrement un service des urgences, un service de réanimation, une unité de soins intensifs ou une unité de soins continus, ou une structure médicalisée pour personnes âgées, de type EHPAD).
[0063] En tant qu’ « échantillon provenant de la bouche ou du nez d’un sujet », il peut s’agir d’un échantillon prélevé dans le nez ou la bouche du sujet ou encore d’un échantillon d’air rejeté par le sujet. L’échantillon peut être un échantillon nasal ou un échantillon de salive, mais est, de préférence, un échantillon oro pharyngé ou naso-pharyngé. Les échantillons oro-pharyngés ou naso-pharyngés sont notamment obtenus en réalisant un prélèvement à l’aide d’un écouvillon, respectivement au fond de la bouche ou du nez d’un sujet.
[0064] Par « virus réplicatif », on entend un virus qui est capable de se multiplier chez ledit sujet. Ainsi, un sujet infecté par un virus réplicatif est un vecteur de transmission pour un tel virus, à un autre sujet. En particulier, la notion de virus réplicatif exclut les fragments de virus, qui ont perdu leur capacité de reproduction. De tels fragments de virus vont donner un résultat positif, lors d’un test de détection de l’ADN ou de l’ARN du virus, mais n’ont pas la capacité de se répliquer chez le sujet, qui ne peut donc pas être un vecteur de transmission du virus correspondant. En présence d’un virus réplicatif, le risque de transmission du virus est important, ce qui n’est pas le cas en l’absence de possibilité de réplication. La capacité d’un virus à se multiplier (se répliquer) et donc son caractère réplicatif peuvent être définis par le fait que ce dernier se multiplie (augmentation de la charge virale), ce qui peut se traduire par l’observation d’un
effet cytopathique lorsqu’il est mis en culture, ou qu’une partie de l’échantillon test prélevé susceptible de contenir un tel virus réplicatif est mise en culture, sur des cellules épithéliales, telles que les cellules Vero. Des cellules Vero particulièrement adaptées pour tester la capacité de réplication d’un virus sont notamment celles déposées sous le numéro ATCC CCL-81®, ou encore les cellules Vero E6 déposées sous le numéro ATCC CRL-1586®. Un effet cytopathique peut, notamment, être matérialisé par la présence de plages de lyse, ce qui est caractéristique de la présence de particules virales réplicatives. Les protocoles de mise en culture de virus ou d’échantillon sur cellules épithéliales, qui peuvent être utilisés pour mettre en évidence une multiplication virale, sont largement connus de l’homme du métier et sont décrits, par exemple, dans Leland D.S. étal., 2007, et plus spécifiquement dans Stelzer-Braid S., et al., 2020. Cependant, de telles méthodes demandent un certain temps, notamment au moins 96 heures, alors qu’avec les procédés selon l’invention, il est possible d’obtenir une conclusion quant à la présence ou l’absence d’un virus respiratoire réplicatif en un temps typiquement de 45 minutes à 6 heures. Etant donné qu’un sujet infecté par un virus réplicatif est un vecteur de transmission pour un tel virus à un autre sujet, il est particulièrement avantageux dans le cadre de l’invention de proposer des procédés, utilisations et kits permettant de déterminer si un sujet est ou non atteint d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, notamment dans le cadre de la pandémie au virus SARS-CoV-2.
[0065] Par « virus respiratoire », on entend un virus qui infecte les voies respiratoires et/ou les poumons. De tels virus se retrouvent classiquement dans les échantillons prélevés dans le nez, la gorge et/ou la bouche d’un sujet, notamment dans les échantillons nasaux ou naso-pharyngés (qui nécessitent un prélèvement plus profond dans le nez), les échantillons oro-pharyngés (qui nécessitent un prélèvement au fond de la gorge) ou la salive. A titre d’exemple de virus respiratoire, on peut citer les coronavirus saisonniers, le virus SARS- CoV-2, quels que soient ses variants, le virus de la grippe (influenza A, B et C), le virus respiratoire syncytial (VRS), les rhinovirus, les métapneumovirus, les virus parainfluenza et les adénovirus... A ce jour, les variants connus du virus SARS- CoV-2, sont, notamment ses variants dits anglais, brésilien, sud-africain, américain, indien. La connaissance de ces variants et leurs dénomination
évoluent (https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation- reports/20210225_weekly_epi_update_voc-special- edition.pdf?sfvrsn=1eacfa47_7&download=true) et l’invention est applicable à chacun d’entre eux. La découverte du « variant anglais » de SARS-CoV-2 remonte au 20 septembre 2020, dans le Kent (Sud-Est de l’Angleterre) (https://www.lemonde.fr/blog/realitesbiomedicales/tag/vui-202101-01/). Le 14 décembre, le Royaume-Uni a signalé à l’Organisation mondiale de la santé (OMS) la circulation de ce variant. Baptisé dans un premier temps VUI 202012/01 (pour Variant Under Investigation, année 2020, mois 12, variant 01), il a été rapidement renommé, le 18 décembre 2020, VOC 202012/01 (pour Variant Of Concern, littéralement « variant préoccupant »). Il fait partie du lignage B.1.1.7 dans l’arbre phylogénétique et comporte la délétion 69-70, encore désignée DH69L/70. Le variant brésilien P.1 est un descendant du lignage B.1.1.28 (qui a circulé abondamment dans l’État de Rio de Janeiro et qui a probablement émergé au Brésil en février 2020). Ce variant brésilien P.1 renferme de nombreuses mutations, en particulier les mutations E484K, K417T et N501Y. Le variant japonais qui dérive d’un lignage présent au Brésil (B.1.1.28) renferme un nombre très élevé de changements génétiques. Il comporte douze mutations d’acides aminés dans la protéine spike, notamment les mutations N501Y, E484K, K417T. Le variant sud-africain baptisé 501Y.V2 (lignage B.1.351) lui aussi renferme différentes mutations dont trois, K417N, E484K et N501Y, localisées dans le domaine RBD de la protéine spike, le domaine de fixation au récepteur.
[0066] Selon un mode de réalisation particulier, le virus respiratoire est choisi parmi les virus SARS-CoV-2, le virus de la grippe (influenza A, B et C), le virus respiratoire syncytial (VRS), les rhinovirus, les métapneumovirus, les virus parainfluenza et les adénovirus, et de préférence parmi les virus SARS-CoV-2 et ses variants, et le virus de la grippe (influenza A, B et C).
[0067] Ainsi, selon une variante de ce mode de réalisation, le virus respiratoire est choisi parmi le virus SARS-CoV-2 et ses variants. Selon une autre variante de ce mode de réalisation, le virus respiratoire est choisi parmi les virus influenza A, B et C, de préférence il s’agit du virus influenza B.
[0068] Les interférons (IFN) sont parmi les premières molécules produites dans l’organisme, après reconnaissance d’un pathogène par les récepteurs de
l’immunité innée. Les interférons sont largement décrits dans la littérature. On pourra se référer, par exemple, Manry J. étal., 2012 et Hertzorg P.J. étal., 2016. Les IFN humains ont été classés en trois types, en fonction des récepteurs qu’ils utilisent, de leur homologie et de leur localisation chromosomique. Il existe 17 IFN de type 1 : 13 sous-types d’IFN-a, et les IFN-b, e, k et w. Les gènes codant ces IFN sont localisés sur le chromosome 9 et se lient à un même récepteur composé des sous-unités IFNAR1 et IFNAR2. L’IFN-g, le seul IFN de type II, est le produit d’un gène localisé sur le chromosome 12, et utilise un récepteur composé des sous-unités IFN-yR1 et IFN-yR2. Les IFN de type III ont été décrits plus récemment et correspondent aux cytokines : IL-28A, IL-28B et IL-29 (également nommées d’IFN-A2, IFN-A3 et IFN-A1). Les gènes codant ces IFN sont localisés sur le chromosome 19. Les interférons régulent l'expression de plusieurs centaines de gènes, les gènes dits stimulés par les interférons (ou ISG). Les IFN de type I sécrétés se lient à des récepteurs d'interféron (IFNAR) qui réalisent une signalisation par l'intermédiaire de la Janus kinase 1 (JAK1) et de la tyrosine kinase 2 (Tyk2) et activent la production de STAT1 , STAT2 et IRF9. Ces derniers forment le complexe ISGF-3 qui se translocalise sur le noyau pour se lier à des éléments de réponse stimulés par un interféron (ISRE) dans le génome, en induisant ainsi l'expression de centaines d'ISG, dont la plupart ont une activité antivirale. Les IFN de type III sécrétés se lient à un autre récepteur, consistant en IFNLR et IL10RB, et cependant activent le même ISGF-3, induisant des ISG (Lazear, H. M étal., 2019) se chevauchant largement. Les IFN-I et III sont impliqués en tant que première ligne de défense contre une infection, puisqu'ils favorisent la clairance des virus, induisent une réparation des tissus, et stimulent la réponse immunitaire adaptative.
[0069] A titre d’exemple de gènes ISG, on peut citer ADAR, BST2, CHUK, DDX58, EIF2AK2, FOS, GBP2, HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-E, IFI35, IFI6, IFIH1, IFIT2, IFIT3, IFITM1 , IFITM2, IFITM3, IFNA14/16, IFNA2, IFNA4/7/10/17/21 , IFNA5, IFNA6, IFNA8, IFNAR1 , IFNAR2, IFNB1 , IKBKB, IKBKE, IKBKG, IRF1, IRF3, IRF4, IRF7, IRF9, JAK1 , JUN, MAP3K7, MAPK14, MAPK8, MAVS, MX1 ,
MYD88, NFKB1 , OAS1 , OAS2, OAS3, OASL, PSMB8, PTPN6, RIPK1 , RNASEL, SAMHD1 , SOCS1 , SOCS3, STAT1 , STAT2, TBK1 , TLR7, TRAF3, TRAF6,
TYK2, XAF1 , IFNL1 , IFNL2/3, IFNL4, IFNLR1 , IL10RB, IFI27, IFI44L IFIT1,
RSAD2, ISG15, et SIGLEC1. Les ISG choisis parmi IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15 et SIGLEC1 (Picard C, étal., 2018) sont préférés dans le cadre de l’invention. Leurs séquences sont données dans les bases ENSEMBL et NCBI. Ces ISG sont, notamment, stimulés par des interférons de type I et III. IFI27, IFI44L, RSAD2 et IFIT 1 , qui sont quatre ISG régulés par l'intermédiaire d'éléments ISRE dépendants du facteur génique 3 stimulé par un IFN (ISGF3), sont encore plus préférés dans le cadre de l’invention.
[0070] En particulier, dans le cadre de l’invention, on détermine le niveau de transcrits de un ou plusieurs gènes marqueurs du type ISG, choisis parmi : IFI27, IFI44L, IFIT 1 , RSAD2, ISG15, et SIGLEC1 (Picard C, étal., 2018).
[0071] Par « anticorps neutralisant », on entend un anticorps qui neutralise l’effet de la cible contre laquelle il est dirigé.
[0072] Par « auto-anticorps », on entend des anticorps générés par le sujet lui-même dirigés contre des protéines du soi. De tels auto-anticorps peuvent être générés en l’absence d’infection.
[0073] Par « symptôme », on entend, tout type de symptôme, par exemple, des symptômes qui peuvent être qualifiés de bénins, tels que de la fatigue, des courbatures, de la fièvre, des symptômes respiratoires, telle que de la toux sans pneumopathie, une céphalée, une anosmie ou une agueusie, ou encore des symptômes graves, qui nécessitent, une hospitalisation en soin intensif ou une aide respiratoire. Dans le cas du SARS-CoV-2, une classification d’infections par SARS-CoV-2 (pour les personnes dont le test de dépistage du SARS-CoV-2, par un test PCR ou un test antigénique, est positif), asymptomatique à critique a été établie en fonction des symptômes (Trouillet-Assant, S. étal., 2020 et https://www.covid19treatmentguidelines.nih.gov/overview/clinical-spectrum/) :
- infection asymptomatique ou présymptomatique : personnes dont le test de dépistage du SARS-CoV-2 est positif à l'aide d'un test virologique, mais qui ne présentent aucun symptôme compatible avec la COVID-19 ;
- infection bénigne : personnes qui présentent l'un des divers signes et symptômes de la COVID-19 (par exemple, fièvre, toux, mal de gorge, malaise, maux de tête, douleurs musculaires, nausées, vomissements, diarrhée, perte du goût et de l'odorat), mais qui ne présentent pas un essoufflement, une dyspnée
ou une imagerie thoracique anormale ;
- infection modérée : personnes qui présentent des signes de maladie des voies respiratoires inférieures lors d'une évaluation clinique ou d'une imagerie et qui ont une saturation en oxygène (Sp02) > 94 % à l'air ambiant et au niveau de la mer ;
- infection grave : personnes qui ont une Sp02 < 94 % à l'air ambiant et au niveau de la mer, un rapport de la pression artérielle partielle d'oxygène à la fraction d'oxygène inspiré (Pa02/Fi02) < 300 mm Hg, une fréquence respiratoire > 30 respirations/min, ou des poumons infiltrés > 50 % ;
- infection critique (sepsis) : personnes souffrant d'insuffisance respiratoire, de choc septique et/ou de dysfonctionnement de plusieurs organes.
[0074] En particulier, les procédés selon l’invention pourront être mis en œuvre sur des échantillons de sujets ayant une infection au SARS-CoV-2, qui est asymptomatique, présymptomatique, bénigne ou modérée.
[0075] Une « comparaison » ou une vérification d’une « différence » entre deux valeurs ou niveaux peut être effectuée par toute technique connue, et notamment par toute technique automatisée, réalisée par un ordinateur ou assistée par ordinateur. La comparaison ou la vérification d’une « différence » peut impliquer le calcul d’un rapport ou d’une différence.
[0076] Dans le cadre de l’invention, l’émission d’une conclusion, quant à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez le sujet dont est issu l’échantillon test, peut également être effectuée par toute technique automatisée, réalisée par un ordinateur ou assistée par ordinateur.
[0077] La « médiane » d’un ensemble de valeurs est la valeur située au milieu de la valeur la plus faible et de la valeur la plus élevée de l’ensemble de valeurs.
[0078] Par test de détection d’un virus respiratoire, test de diagnostic d’un virus respiratoire ou test de détection de la présence d’une infection par un virus respiratoire, on entend tout test connu de l’homme du métier permettant d’apporter une telle conclusion, notamment les tests de détection de l’ADN ou de l’ARN dudit virus respiratoire, notamment les tests PCR ou encore les tests antigéniques.
[0079] L’invention propose d’utiliser le niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur sélectionné parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG, déterminé dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez d’un sujet, pour déterminer si ledit sujet est atteint ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0080] Pour cela, l’invention propose des procédés de détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, comprenant une étape i) de détermination, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, du niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur sélectionné parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG. Dans les procédés selon l’invention, le niveau de transcrits d’au moins un gène marqueur sélectionné parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG est utilisé pour déterminer si ledit sujet est ou non atteint d’une infection par un virus respiratoire réplicatif. C’est-à-dire que dans les procédés selon l’invention, une conclusion quant à la présence éventuelle d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, est délivrée en prenant en compte le niveau de transcrits d’un gène marqueur ISG, voire de plusieurs niveaux de transcrits de différents gènes marqueurs ISG. La conclusion peut être apportée sur cette seule base (c’est-à-dire à partir du niveau de transcrits d’un seul gène marqueur ISG ou de plusieurs niveaux de transcrits de différents gènes marqueurs ISG) ou en prenant en compte d’autres gènes que les ISG, bien que ceci soit non préféré dans le cadre de l’invention.
[0081] Selon l’invention, la détermination du niveau de transcrits se fait par détection quantitative d’un ou plusieurs transcrit(s) du gène, et en particulier du type ARN messager (ARNm), dans l’échantillon d’intérêt (qu’il s’agisse de l’échantillon test ou d’un échantillon de référence). La détermination du niveau de transcrits d’un ISG, implique donc une mesure quantitative représentative de la quantité de transcrits dudit ISG, notamment de la quantité d’ARNm dudit ISG, dans l’échantillon test.
[0082] Par « transcrit », on entend les ARN, et en particulier les ARN messagers (ARNm), issus de la transcription du gène. Plus précisément, les transcrits sont les ARN produits par la transcription d’un gène suivi des modifications post- transcriptionnelles des formes pré-ARN. Dans le cadre de la présente invention,
la mesure du niveau de transcrits d’un même gène peut comprendre le niveau de transcrits identiques ou différents. De préférence, dans le cadre de l’invention, la détermination du niveau de transcrits concerne la détermination du niveau d’ARNm dudit gène. Dans le cas d’un transcrit ARNm, la détection peut être réalisée par une méthode directe, par tout procédé connu de l’homme du métier permettant de déterminer la présence dudit transcrit dans l’échantillon, ou par détection indirecte du transcrit après transformation de ce dernier en ADN, ou après amplification dudit transcrit ou après amplification de l'ADN obtenu après transformation dudit transcrit en ADN. De nombreuses méthodes existent pour la détection des acides nucléiques (voir par exemple Kricka étal., 1999, et Relier G. H. et al., 1993). L’expression des gènes peut notamment être mesurée par Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction ou RT-PCR, de préférence par RT-PCR quantitative ou RT-qPCR (par exemple en utilisant la technologie FilmArray®), par séquençage (incluant le séquençage haut débit) ou par des techniques d’hybridation (par exemple avec des micropuces d’hybridation ou par des techniques du type NanoString® nCounter®). Une technique, sans extraction d’ARN ou d’ADN, pourra être mise en œuvre, ce qui est le cas de la technique FilmArray® (Poritz et al. 2011 ).
[0083] La détermination du niveau de transcrits d’un gène permet de déterminer la quantité d’un ou plusieurs transcrits dudit gène présent dans l’échantillon d’intérêt ou d’en donner une valeur dérivée qui est représentative de la quantité de transcrits présente dans l’échantillon d’intérêt. Une telle valeur dérivée représentative de la quantité peut, par exemple, être la concentration absolue, calculée grâce à une courbe de calibration obtenue à partir de dilutions successives d’une solution d’amplicons de concentration connue. Elle peut également correspondre à la valeur normalisée et/ou calibrée de la quantité de transcrit, comme le CNRQ (Calibrated Normalized Relative Quantity), (Hellemans étal., 2007), qui intègre les valeurs d’un échantillon de référence (ou d’un calibrateur) et d’un ou plusieurs gènes de ménage (appelés également gènes de référence). A titre d’exemples de gènes de ménage, on peut citer les gènes DECR1 , HPRT1 , PPIB, RPLP0, PPIA, GLYR1 , RANBP3, 18S, GAPDH, ACTB, ABCF1 , ALAS1 , GUSB, HPRT1 , MRPS7, NMT1 , NRDE2, OAZ1 , PGK1 , SDHA, STK1 11P et TBP.
[0084] D’une manière générale, dans les procédés et utilisations selon l’invention, quels que soient leurs modes de réalisation, le niveau de transcrits d’un gène marqueur sélectionné déterminé pour l’échantillon test du sujet est comparé à un niveau de référence pour ledit gène marqueur, qui dans certains modes de réalisation est également utilisé en tant que valeur seuil pour apporter une conclusion quant à la présence ou non d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, chez le sujet d’intérêt. Une telle comparaison peut être effectuée de différentes manières, et ce de manière connue de l’homme du métier. Dans le cadre de l’invention, il est également possible, pour la comparaison, de calculer un rapport entre le niveau de transcrits d’un gène marqueur sélectionné et le niveau de référence pour ledit gène marqueur, notamment avant d’effectuer une comparaison avec la valeur seuil utilisée.
[0085] De préférence, dans le procédé selon l’invention, quel que soit le mode de réalisation, le niveau de transcrits du(des) gène(s) marqueur(s) sélectionné(s) est normalisé par rapport au niveau de transcrit d’un ou plusieurs gènes de ménage (ou gènes de référence), comme cela est connu de l’homme du métier ; de préférence encore en utilisant un ou plusieurs des gènes de ménage suivants : DECR1 (localisation chromosomique du gène selon le GRCh38/hg38 : chr8:90, 001 ,352-90,053,633), HPRT1 (localisation chromosomique du gène selon le GRCh38/hg38 : chrX:134,452,842-134,520,513) et PPIB (localisation chromosomique du gène selon le GRCh38/hg38 : chr15:64, 155,812-64, 163,205). Dans un tel cas, le niveau de référence utilisé est également normalisé au préalable, de la même manière. La normalisation, que ce soit pour le niveau de référence ou pour le niveau de transcrits de l’échantillon test, est réalisée avant la comparaison, notamment avant le calcul d’un rapport entre le niveau de transcrits de l’échantillon test et le niveau de référence. Lorsqu’une valeur seuil différente d’un niveau de référence est utilisée pour émettre une conclusion, il pourra être tenu compte de cette normalisation, pour le choix de la valeur seuil.
[0086] Si le niveau de transcrits d’un gène marqueur est normalisé par rapport au niveau de transcrits d’un ou plusieurs gènes de ménage, bien entendu, cela implique que le procédé selon l’invention inclut la détermination du niveau de transcrits du ou des gènes de ménage utilisé(s) pour la normalisation.
[0087] Selon une première variante de réalisation, le niveau de transcrits d’un seul gène marqueur sélectionné parmi les ISG peut être déterminé à l’étape i) et il peut être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, si la comparaison du niveau de transcrits dudit gène marqueur ISG avec une valeur seuil prédéterminée, montre qu’il y a une différence avec ladite valeur seuil donnée ou prédéterminée correspondant audit gène marqueur. En particulier, ladite différence correspond à un niveau de transcrits pour l’échantillon test qui est supérieur à celui correspondant à la valeur seuil.
[0088] De manière avantageuse, ladite valeur seuil correspond à un niveau de référence dudit gène marqueur qui est le niveau de transcrits dudit gène marqueur chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de sujets ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0089] De manière préférée, ladite différence entre le niveau de transcrits du gène marqueur ISG sélectionné déterminé dans l’échantillon test et le niveau de référence dudit gène marqueur ISG (valeur seuil), correspond au fait que le niveau de transcrits dudit gène marqueur ISG déterminé dans l’échantillon test est augmenté, voire augmenté de manière significative, en particulier d'au moins 10%, d'au moins 20%, d'au moins 30 %, d'au moins 40%, d'au moins 50%, d’au moins 60%, d’au moins 70%, d’au moins 80% ou d’au moins 90% par rapport au niveau de référence dudit ISG. L’augmentation considérée comme pertinente pour apporter une conclusion sera fonction de la valeur seuil considérée, et notamment du niveau de référence utilisé comme valeur seuil, et sera adaptée en fonction par l’homme du métier. En particulier, si la valeur seuil correspond au niveau de référence dudit gène marqueur ISG qui est le niveau de transcrits dudit gène marqueur ISG chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possède pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de sujets ne
présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, il pourra suffire que le niveau de transcrits de l’ISG sélectionné déterminé dans l’échantillon test soit simplement supérieur à la valeur seuil.
Mais, si est pris comme valeur seuil, un niveau de référence différent notamment le niveau chez des sujets non atteints d’une infection respiratoire ou plus généralement des sujets sains (sans infection quelle qu’elle soit, comme le sont notamment des donneurs de sang), la différence par rapport à la valeur seuil devra être plus significative, notamment selon un des % d’augmentation susmentionné. Une augmentation pourra être jugée significative, après application d’une méthode statistique bien connue de l’homme du métier, tel que le test de Student ou Wilcoxon. Une telle méthode est notamment utilisée dans les exemples.
[0090] Dans de tels cas de procédé utilisant un seul gène marqueur pour apporter une conclusion, ledit gène marqueur sélectionné parmi les ISG peut être tout gène ISG donné dans la présente description, mais est, de préférence, l’IFIT 1 ou NFI44L.
[0091] Lorsque plusieurs gènes marqueurs sont utilisés dans le cadre de l’invention, la comparaison peut être effectuée en comparant le niveau de transcrits de chaque gène marqueur sélectionné avec une valeur seuil donnée ou prédéterminée pour chaque gène marqueur considéré. Il est également possible d’effectuer une comparaison plus globale. Notamment, il est possible d’obtenir le niveau de transcrits de plusieurs gènes marqueurs et de comparer le niveau de transcrits global de ces gènes marqueurs à une valeur seuil globale unique. Il est aussi possible de réaliser une comparaison du niveau de transcrits de chaque gène marqueur sélectionné avec une valeur seuil donnée pour chaque gène marqueur. Dans un tel cas, de manière avantageuse, ladite valeur seuil correspond à un niveau de référence dudit gène marqueur qui est le niveau de transcrits dudit gène marqueur chez un sujet ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possède pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possède pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w, ou chez une population de
sujets ne présentant aucune infection par un virus respiratoire réplicatif et qui, de préférence, ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w.
[0092] Dans ce contexte, selon une deuxième variante de réalisation des procédés selon l’invention :
- les niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs sélectionnés parmi les ISG peuvent être déterminés à l’étape i), pour l’échantillon test, et
- le niveau de transcrits de chaque gène marqueur déterminé dans l’échantillon test est comparé avec la valeur seuil dudit gène marqueur ISG correspondant.
[0093] Dans la deuxième variante de réalisation, il peut être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, en cas de différence avec la valeur seuil, pour au moins un des gènes marqueurs, pour lequel le niveau de transcrits a été déterminé dans l’échantillon test.
[0094] En particulier, ladite différence correspond à un niveau supérieur à celui de la valeur seuil. Notamment, il pourra être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, si pour au moins un des gènes marqueurs ISG dont le niveau de transcrits est sélectionné, le niveau de transcrits dudit gène marqueur ISG déterminé dans l’échantillon test est augmenté, voire augmenté de manière significative, en particulier d'au moins 10%, d'au moins 20%, d'au moins 30 %, d'au moins 40%, d'au moins 50%, d’au moins 60%, d’au moins 70%, d’au moins 80% ou d’au moins 90% par rapport à la valeur seuil considérée pour ledit ISG. Là encore, l’augmentation considérée comme pertinente pour apporter une conclusion sera fonction de la valeur seuil considérée, et notamment du niveau de référence utilisé comme valeur seuil, et sera adaptée en fonction par l’homme du métier. Dans de tels cas, les procédés selon l’invention pourront comprendre la détermination du niveau de transcrits de 1 à 71 gènes marqueurs choisis parmi ceux donnés dans la présente description, et, de préférence du niveau de transcrits de 1 à 6, gènes marqueurs choisis par les ISG, et notamment choisis parmi IFI27, IFI44L, IFIT 1 , RSAD2, ISG15 et SIGLEC1 . En particulier, il pourra être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, si pour au moins un, voire au moins
deux, ou trois à quatre, des ISG dont le niveau de transcrits est sélectionné, le niveau de transcrits dudit ou desdits ISG déterminé(s) dans l’échantillon test est augmenté par rapport à la valeur seuil correspondante, et, notamment selon un pourcentage d’augmentation défini précédemment. [0095] Dans certains modes de réalisation, une comparaison peut être effectuée en calculant un rapport du niveau de transcrits dudit gène marqueur sélectionné déterminé pour l’échantillon test sur un niveau de référence correspondant pour ledit gène marqueur. Il est également possible qu’une telle comparaison soit effectuée en calculant le rapport du niveau de référence dudit gène marqueur sélectionné sur le niveau de transcrits dudit gène marqueur sélectionné déterminé pour l’échantillon test. Ensuite, un rapport global correspondant à la médiane desdits rapports, peut être calculé et utilisé pour apporter une conclusion quant à la présence ou l’absence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet. [0096] Dans une troisième variante de réalisation, il peut également être conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, en mettant en œuvre les étapes suivantes :
- pour chaque gène marqueur pour lequel le niveau de transcrits dans l’échantillon test est déterminé à l’étape i), le rapport entre ledit niveau de transcrits sur le niveau de référence correspondant dudit gène marqueur, est calculé,
- la médiane de tous les rapports obtenus est, ensuite, calculée et il est conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, lorsque ladite médiane est supérieure à une valeur seuil, qui peut par exemple être égale à 1 ,5, de préférence supérieure à 2, 3, 4, 5, ou 6. De telles valeurs sont déterminées et adaptées par l’homme du métier, de manière tout à fait classique, en fonction du sujet et du niveau de référence utilisé pour le calcul du rapport, notamment, par application d’une méthode statistique telle que précédemment décrite. En particulier, le niveau de référence dudit gène marqueur pour le calcul des rapports peut être le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ou chez une population de tels sujets dudit gène marqueur. Un sujet non infecté par un virus respiratoire est, en particulier, un sujet négatif à un test de détection de la
présence d’un virus respiratoire. De manière préférée, le niveau de référence utilisé pour le calcul du rapport est le niveau de transcrits dudit gène marqueur, chez un sujet non infecté par un virus respiratoire, ne possédant pas d’auto anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w ou chez une population de tels sujets.
[0097] Dans de tels cas, les procédés selon l’invention pourront comprendre la détermination du niveau de transcrits pour 1 à 71 , et de préférence pour 1 à 6, gènes marqueurs choisi(s) par les ISG, et notamment choisi(s) parmi IFI27, IFI44L, IFIT1 , RSAD2, ISG15 et SIGLEC1.
[0098] En particulier, le procédé selon l’invention comprend : i) la détermination des niveaux de transcrits de plusieurs gènes marqueurs sélectionnés parmi IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15 et SIGLEC1 , pour l’échantillon test, ii) pour chaque gène marqueur pour lequel le niveau de transcrits dans l’échantillon test est déterminé à l’étape i), le rapport entre ledit niveau de transcrits sur le niveau de référence dudit gène marqueur, est calculé, iii) la médiane de tous les rapports obtenus est, ensuite, calculée et il est conclu à la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif chez ledit sujet, lorsque ladite médiane est supérieure à la valeur seuil qui peut par exemple être égale à 1 ,5, de préférence supérieure à 2, 3, 4, 5, ou 6.
[0099] Dans le cadre de ce procédé, il est possible de déterminer à l’étape i) et d’utiliser dans les étapes ii) et iii), les niveaux de transcrits de tous les gènes marqueurs IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2, voire de tous les gènes marqueurs IFI27, IFI44L, IFIT1 , RSAD2, ISG15 et SIGLEC1. Selon un mode de réalisation particulier illustré dans les exemples, seuls les niveaux de transcrits des gènes IFI27, IFI44L, IFIT1 et RSAD2 sont déterminés et utilisés en tant que gènes marqueurs. C’est-à-dire que la conclusion concernant la présence ou l’absence chez le sujet d’une infection par un virus respiratoire réplicatif ne prend pas en compte le niveau de transcrits d’un autre gène marqueur. Selon un autre mode de réalisation particulier, seuls les niveaux de transcrits des gènes IFI27, IFI44L, IFIT 1 , RSAD2, ISG15 et SIGLEC1 sont déterminés et utilisés en tant que gènes marqueurs.
[0100] La valeur seuil ou le niveau de référence sont, en général, des valeurs déterminées en amont qui sont disponibles lors de la mise en œuvre du procédé selon l’invention. La valeur seuil est une valeur qui a été préalablement jugée comme pertinente pour obtenir une conclusion quant à la présence ou l’absence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif. Le niveau de référence correspond au niveau de transcrits pour le gène marqueur considéré, chez un sujet de référence ou une population de référence. Comme le niveau de transcrits dudit gène marqueur pour l’échantillon test, il correspond donc à la quantité d’un ou plusieurs transcrits dudit gène marqueur ou à une valeur dérivée qui est représentative de la quantité de transcrits dudit gène marqueur, mais dans un échantillon de référence d’un sujet de référence ou dans un ensemble d’échantillons de référence (pour une population de sujets de référence). Les méthodes de détermination du niveau de transcrits pour l’échantillon test et de détermination préalable d’un niveau de référence sont équivalentes ou identiques. Ainsi, un échantillon de référence est du même type que l’échantillon test, à savoir un échantillon provenant de la bouche ou du nez d’un sujet et, de préférence, un échantillon oro-pharyngé ou naso-pharyngé, ou la salive.
[0101] Un sujet de référence peut être un sujet non infecté par un virus respiratoire réplicatif, c’est-à-dire, notamment un sujet détecté positif à la présence d’un virus respiratoire mais pour lequel le virus n’est pas réplicatif, ou un sujet non infecté par un virus respiratoire (notamment non positif à un test de détection d’un virus respiratoire) ; un sujet non infecté par un virus respiratoire (en particulier non positif à un test de détection d’un virus respiratoire) ; un sujet sain, c’est-à-dire sans infection quelle qu’elle soit, comme le sont notamment des donneurs de sang ...
[0102] L’échantillon de référence (provenant d’un sujet dit de référence) pour déterminer un niveau de référence utilisé en tant que valeur seuil pour le niveau de transcrits d’un gène marqueur est, de manière avantageuse, un échantillon provenant d’un sujet (nommé sujet de référence) non infecté par un virus respiratoire réplicatif, c’est-à-dire, notamment un sujet détecté positif à la présence d’un virus respiratoire mais pour lequel le virus n’est pas réplicatif, ou un sujet non infecté par un virus respiratoire (notamment non positif à un test de détection d’un virus respiratoire), ou un mélange de tels échantillons.
[0103] L’échantillon de référence (provenant d’un sujet dit de référence) pour déterminer le niveau de référence utilisé pour le calcul d’un rapport ou d’une valeur dérivée ou score comme précédemment décrit est, de manière avantageuse, un échantillon provenant d’un sujet (nommé sujet de référence) non infecté par un virus respiratoire (en particulier non positif à un test de détection d’un virus respiratoire), ou un mélange de tels échantillons.
[0104] Il pourra également être vérifié que les sujets de référence d’où proviennent les échantillons de référence ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron a et/ou ne possèdent pas d’auto-anticorps neutralisants dirigés contre l’interféron w. Une telle vérification peut se faire à partir d’un échantillon de sang, notamment de sérum du sujet concerné, par toute technique connue de détection d’anticorps, notamment une technique ELISA. L’échantillon de référence peut, aussi, être un échantillon d’un tel sujet, traité ex vivo par un agent stimulant le système immunitaire (tel que le LPS ou lipopolysaccharide). L’échantillon de référence peut également être un mélange d’échantillon(s) non traité(s) et d’échantillons traité(s) ex vivo par un agent stimulant du système immunitaire.
[0105] Concernant le niveau de transcrits de référence, lorsque ce dernier est le niveau de transcrits d’une population de référence, celui-ci pourra être la moyenne ou la médiane des différents niveaux de transcrits mesurés pour ladite population, c’est-à-dire la moyenne ou la médiane des niveaux de transcrits mesurés dans les échantillons de référence.
[0106] Le procédé selon l’invention peut également comprendre la détection de l’ADN ou de l’ARN, de un ou plusieurs virus respiratoires, et en particulier de SARS-CoV-2 ou un de ses variants (Mommert, M. et al., 2020). De telles techniques de détection sont connues de l’homme du métier. Il est possible d’utiliser une technique de détection non quantitative, quantitative ou semi- quantitative. Notamment, l’utilisation d’une technique d’amplification, d’hybridation, ou de séquençage adaptée, à l’ADN ou l’ARN du virus recherché pourra être utilisée.
[0107] L’invention a également pour objet un kit comprenant des moyens pour déterminer le niveau de transcrits d’un ou plusieurs gènes marqueurs ISG tels
que définis dans le cadre de l’invention. De tels moyens permettent de déterminer quantitativement le niveau de transcrits dudit gène sélectionné dans l’échantillon test. Comme expliqué précédemment, le niveau de transcrits déterminé peut ne pas être égal à la quantité de transcrits présents dans l’échantillon test, mais être une valeur dérivée, représentative de la quantité de transcrits présents dans l’échantillon test. En effet, de manière classique, la détermination peut inclure une étape d’amplification et/ou de normalisation et/ou de calcul d’un rapport...
[0108] Par kit, on entend un ensemble de produits et/ou outils à utiliser ensemble pour obtenir, en particulier, la détermination du niveau de transcrits d’un ou plusieurs gènes marqueurs ISG tels que définis dans le cadre de l’invention. Les produits ou outils nécessaires peuvent ou non être rassemblés au sein d’une même trousse ou d’un même dispositif.
[0109] Ainsi les kits selon l’invention peuvent comprendre des moyens d’amplification et/ou de détection pour un ou plusieurs gènes marqueurs ISG, tels que ceux précédemment cités, en particulier choisis parmi IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15, et SIGLEC1. Les kits selon l’invention peuvent comprendre des moyens d’amplification et/ou de détection pour chaque gène marqueur ISG sélectionné, et en particulier qui sont spécifiques audit gène marqueur. Par ailleurs, les kits selon l’invention peuvent, également, comprendre au moins un moyen de détermination, permettant de déterminer le niveau de transcrits d’un gène de ménage. Ainsi, les kits selon l’invention peuvent comprendre des moyens d’amplification et/ou de détection pour un ou plusieurs gènes de ménage (de préférence sélectionnés dans la liste constituée par : DECR1, HPRT1 et PPIB). Là encore, les kits selon l’invention peuvent comprendre des moyens d’amplification et/ou de détection pour chaque gène de ménage sélectionné, et en particulier qui sont spécifiques audit gène de ménage.
[0110] Les moyens pour déterminer le niveau de transcrits comprennent, notamment un ou plusieurs produit(s) ou outil(s) d’amplification et/ou un ou plusieurs produit(s) ou outil(s) de détection. En particulier, pour chaque gène marqueur ou gène de ménage dont le niveau de transcrits doit être déterminé, le kit comprend un ou plusieurs oligonucléotides, permettant l’amplification et/ou la détection d’un
transcrit dudit gène, notamment une amorce ou couple d’amorces d’amplification et/ou au moins une sonde de détection d’un transcrit dudit gène.
[0111] On entend par « amorce » ou « amorce d'amplification », un oligonucléotide ou fragment nucléotidique pouvant être constitué de 5 à 100 nucléotides, de préférence de 15 à 30 nucléotides, et possédant une spécificité d'hybridation avec une séquence nucléotidique cible, dans des conditions déterminées pour l'initiation d'une polymérisation enzymatique, par exemple dans une réaction d'amplification enzymatique de la séquence nucléotidique cible. Généralement, on utilise des « couples d’amorces », constitués de deux amorces. Lorsque l’on souhaite réaliser l’amplification de plusieurs gènes différents, plusieurs couples d’amorces différentes sont de préférence utilisés, ayant préférentiellement chacun une capacité à s’hybrider spécifiquement avec un gène différent.
[0112] On entend par « sonde » ou « sonde d’hybridation », un oligonucléotide ou fragment nucléotidique constitué typiquement de 5 à 100 nucléotides, de préférence de 15 à 90 nucléotides, de manière encore plus préférée de 15 à 35 nucléotides, possédant une spécificité d'hybridation dans des conditions déterminées pour former un complexe d'hybridation avec une séquence nucléotidique cible. La sonde comporte également un rapporteur (tel qu’un fluorophore, une enzyme ou tout autre système de détection), qui va permettre la détection de la séquence nucléotidique cible. Dans la présente invention, la séquence nucléotidique cible peut être une séquence nucléotidique comprise dans un ARN messager (ARNm) ou une séquence nucléotidique comprise dans un ADN complémentaire (ADNc) obtenu par transcription inverse dudit ARNm. Lorsque l’on souhaite cibler plusieurs gènes différents, plusieurs sondes différentes sont, de préférence, utilisées, ayant préférentiellement chacune une capacité à s’hybrider spécifiquement avec un gène différent.
[0113] Des séquences d’amorce et sonde adaptées pour déterminer le niveau de transcrits de chaque gène IFI27, IFI44L, IFIT1, RSAD2, ISG15 et SIGLEC1 sont, notamment, décrites dans M. Bergallo étal., 2020.
[0114] Par « hybridation », on entend le processus au cours duquel, dans des conditions appropriées, deux oligonucléotides ou fragments nucléotidiques, tels que, par exemple, une sonde d'hybridation et un fragment nucléotidique cible,
ayant des séquences suffisamment complémentaires, sont susceptibles de former un double brin avec des liaisons hydrogène stables et spécifiques. Un fragment nucléotidique "capable de s'hybrider" avec un polynucléotide est un fragment pouvant s'hybrider avec ledit polynucléotide dans des conditions d'hybridation, qui peuvent être déterminées dans chaque cas de façon connue. Les conditions d'hybridation sont déterminées par la stringence, c'est-à-dire la rigueur des conditions opératoires. L'hybridation est d'autant plus spécifique qu'elle est effectuée à plus forte stringence. La stringence est définie notamment en fonction de la composition en bases d'un duplex sonde/cible, ainsi que par le degré de mésappariement entre deux acides nucléiques. La stringence peut également être fonction des paramètres de la réaction, tels que la concentration et le type d'espèces ioniques présentes dans la solution d'hybridation, la nature et la concentration d'agents dénaturants et/ou la température d'hybridation. La stringence des conditions dans lesquelles une réaction d'hybridation doit être réalisée dépendra principalement des sondes d'hybridation utilisées. Toutes ces données sont bien connues et les conditions appropriées peuvent être déterminées par l'homme du métier. En général, selon la longueur des sondes d'hybridation utilisées, la température pour la réaction d'hybridation est comprise entre environ 20 et 70°C, en particulier entre 35 et 65°C dans une solution saline à une concentration d'environ 0,5 à 1 M. On réalise ensuite une étape de détection de la réaction d'hybridation.
[0115] Par « réaction d'amplification enzymatique », on entend un processus générant de multiples copies d'un fragment nucléotidique cible, par l'action d'au moins une enzyme. De telles réactions d'amplification sont bien connues de l'homme du métier et on peut citer notamment les techniques suivantes : PCR
(Polymerase Chain Reaction ), LCR ( Ligase Chain Reaction ), RCR ( Repair Chain Reaction), 3SR (Self Sustained Séquence Réplication) avec la demande de brevet WO-A-90/06995, NASBA (Nucleic Acid Sequence-Based Amplification), TMA (Transcription Mediated Amplification) avec le brevet US-A-5,399,491 , et LAMP (Loop mediated isothermal amplification) avec le brevet US6410278.
Lorsque la réaction d’amplification enzymatique est une PCR, on parlera plus particulièrement de RT-PCR (RT pour « reverse transcription »), lorsque l’étape d’amplification est précédée d’une étape de réverse-transcription d’ARN
messager (ARNm) en ADN complémentaire (ADNc), et de qPCR ou RT-qPCR lorsque la PCR est quantitative.
[0116] Les kits selon l’invention peuvent comprendre des moyens de détection d’un virus respiratoire, préférentiellement de SARS-CoV-2. En particulier, de tels moyens correspondent à un produit ou outil de détection et/ou d’amplification de l’ADN ou de l’ARN dudit virus.
[0117] Les kits selon l’invention peuvent également comprendre des moyens de contrôle positif, notamment un échantillon contrôle positif, permettant de qualifier la qualité de l’extraction de l’ARN, la qualité de tout procédé d’amplification et/ou d’hybridation.
[0118] Selon certains modes de réalisation, les kits selon l’invention, quel que soit leur mode de réalisation, sont caractérisés par le fait qu’ils comprennent un ensemble de moyens d’amplification et/ou de détection qui permettent la détection et/ou l’amplification d’au plus 100 gènes, de préférence au plus 90, de préférence au plus 80, de préférence au plus 70, de préférence au plus 60, de préférence au plus 50, de préférence au plus 40, de préférence au plus 30, de préférence au plus 20, de préférence au plus 10 gènes, notamment au plus 6, au plus 5, au plus 4, au plus 3, ou au plus 2 gènes, au total. Parmi les gènes, on trouvera les gènes de virus, notamment de virus respiratoires, ainsi que des gènes de « biomarqueur », c’est-à-dire d’une caractéristique biologique mesurable objectivement qui représente un indicateur des processus biologiques normaux ou pathologiques ou de réponse pharmacologique à une intervention thérapeutique. Les gènes de biomarqueurs incluent donc les gènes marqueurs sélectionnés parmi les ISG et les gènes de ménage décrits dans le cadre de l’invention. Le gène biomarqueur peut, en particulier, être détectable au niveau ARNm. A titre d’autres exemples de biomarqueur qui peut être également présent dans un kit selon l’invention, on peut citer un biomarqueur endogène ou loci (tel qu’un gène ou un HERV / Human Endogenous RetroVirus) qui se retrouve dans le matériel chromosomique d’un individu, ou un biomarqueur exogène (tel qu’un virus). Selon des modes de réalisation particuliers, les kits selon l’invention comprennent, en tant que moyens d’amplification et/ou de détection de gènes, exclusivement des moyens d’amplification et/ou de détection de gènes de biomarqueur(s) consistant exclusivement en des moyens
d’amplification et/ou de détection d’un ou plusieurs gènes marqueurs ISG, des moyens d’amplification et/ou de détection d’un ou plusieurs gènes de ménage et, éventuellement, des moyens d’amplification et/ou de détection d’un ou plusieurs virus respiratoires.
[0119] Lesdits produits ou moyens de détermination, plus précisément, lesdits produits d’amplification et/ou produits de détection peuvent être liés à un même support solide. Le kit peut donc comprendre un support solide comprenant un ou plusieurs oligonucléotide(s) adapté(s) à la détermination du niveau de transcrits du ou de chaque gène marqueur IGS, voire un ou plusieurs oligonucléotide(s) adapté(s) à la détermination du niveau de transcrits du gène ou de chaque gène de ménage sélectionné, voire un ou plusieurs oligonucléotide(s) adapté(s) à la détection d’un virus respiratoire tel que SARS-CoV-2, comme précédemment décrit. De tels supports solides sont bien connus de l’homme du métier, et notamment décrits dans les demandes W02008/140568 et WO2017/093672 auxquelles on pourra se référer pour plus de détails.
[0120] Les kits sont destinés à être mis en œuvre de manière automatisée quant à la comparaison avec une valeur seuil et/ou valeur de référence. En particulier, les kits sont destinés à être mis en œuvre de manière automatisée quant à la comparaison du ou des niveaux de transcrit(s) du ou des gène(s) marqueur(s) ISG sélectionné(s), et la ou les valeurs seuil utilisées, ou le cas échéant en utilisant un niveau de référence pour calculer une donnée (ou un score) à partir du ou des niveaux de transcrit(s) du ou des gène(s) marqueur(s) ISG sélectionné(s) et la comparer avec une valeur seuil. Aussi, de manière avantageuse, ils comprennent, en plus de une ou plusieurs valeurs seuils, au moins un niveau de référence pour ledit (ou chaque) gène marqueur ISG sélectionné, qui est soit stocké sur un support lisible par un ordinateur, soit destiné à être utilisé sous la forme d’un code exécutable par un ordinateur, notamment configuré pour comparer le niveau de transcrits du gène marqueur ISG déterminé pour l’échantillon test, audit niveau de référence.
[0121] L’invention a également pour objet l’utilisation d’un kit tel que décrit dans le cadre de l’invention pour déterminer la présence éventuelle chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0122] En particulier, l’utilisation visera à déterminer la présence ou l’absence chez un sujet, d’un virus respiratoire réplicatif, choisi parmi les coronavirus saisonniers réplicatifs, les virus SARS-CoV-2 réplicatifs (quel que soit le variant concerné), les virus de la grippe (influenza A, B et C), le virus respiratoire syncytial (VRS), les rhinovirus, les métapneumovirus, les virus parainfluenza et les adénovirus.
Les exemples montrent, notamment, que les kits selon l’invention sont, particulièrement, adaptés à déterminer la présence ou l’absence chez un sujet, d’un virus respiratoire réplicatif choisi parmi les virus SARS-CoV-2 réplicatifs, quel que soit le variant concerné, et le virus de la grippe.
[0123] Les modes de réalisation spécifiques ou préférés décrits en lien avec les procédés selon l’invention s’appliquent, bien entendu, aux kits et utilisations faisant l’objet de l’invention.
[0124] Dans le cadre de l’invention, de manière avantageuse, la détermination in vitro ou ex vivo de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif est uniquement basée sur la détermination, dans un échantillon test provenant de la bouche ou du nez dudit sujet, du niveau de transcrits de un ou plusieurs gène(s) marqueur(s) sélectionné(s) parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG. Selon un mode de réalisation particulier illustré dans les exemples, seuls les niveaux de de un ou plusieurs gène(s) marqueur(s) sélectionné(s) parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG sont déterminés et utilisés en tant que gènes marqueurs. C’est-à-dire que les gènes ISG sont les seuls marqueurs utilisés pour apporter une conclusion concernant la présence ou l’absence chez le sujet d’une infection par un virus respiratoire réplicatif. Il est, cependant, possible, bien que non préféré, d’utiliser, en plus, du ou des gène(s) marqueur(s) sélectionné(s) parmi les gènes stimulés par les interférons, dits ISG, un ou plusieurs autre(s) gène(s) marqueur(s), par exemple, sélectionné(s) parmi les gènes des interférons de type I. A titre d’exemples de gène(s) marqueur(s) additionnel(s), on peut citer les gènes codant pour les différentes protéines des interférons de type I, Il et/ou III.
[0125] L’invention concerne également les procédés de détermination in vitro de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, tels que définis dans la présente description, qui comprennent, en outre, le traitement d’une infection par un virus respiratoire. En particulier, le traitement est initié, dès
lors qu’il est conclu à la présence chez ledit sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif. Le traitement peut également être initié, dès lors qu’il est conclu à la présence chez ledit sujet d’une infection par un virus respiratoire réplicatif et qu’un virus respiratoire présent a été identifié. Dans ce cas, le traitement sera dirigé contre le virus respiratoire identifié. Même s’il n’y a pas une certitude que le virus respiratoire dont la présence a été identifiée et le virus respiratoire présent qui est réplicatif sont identiques, la présomption est forte car la probabilité que le sujet soit infecté par deux virus respiratoires différents est particulièrement réduite. Selon une autre variante, le traitement peut être initié, dès lors que le sujet présente des symptômes d’une infection respiratoire et qu’il est conclu à la présence chez ledit sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0126] Le traitement consiste à l’administration d’un médicament antiviral adapté. A titre de traitement antiviral, on peut citer l’Iopinavir®, le Ritonavir®, les interferons recombinants, notamment l’interferon beta, alpha et lambda. De nombreux traitements thérapeutiques de la COVID-19 sont actuellement en cours de test (Canedo-Marroquin, G. étal., 2020).
[0127] L’invention concerne également les procédés de détermination in vitro de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, tels que définis dans la présente description, qui comprennent, en outre, la mise en place de mesures d’isolement, de confinement et/ou d’obligation de porter un masque pour ledit sujet. De telles mesures peuvent être mises en place, dans l’attente du résultat quant à la détermination d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, et, éventuellement être levées, en cas de conclusion qu’il n’y a pas présence chez ledit sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif. Il est également possible que de telles mesures soient mises en place, en cas de conclusion qu’il y a présence chez ledit sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif.
[0128] L’invention concerne également un procédé de détermination in vitro de la présence chez un sujet, d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, tel que défini dans la présente description, qui comprend, outre les étapes précédemment décrites, la mise en place ou non, ou l’arrêt de mesures d’isolement, de confinement et/ou d’obligation de porter un masque pour ledit
sujet, en fonction de la conclusion apportée par ledit procédé, quant à la présence ou l’absence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, chez ledit sujet.
[0129] Selon des mises en œuvre particulières, les procédés selon l’invention, quels que soient leurs modes de réalisation, peuvent comprendre également une étape de gestion du sujet, en fonction du résultat donné par le procédé. Un sujet identifié comme présentant une infection respiratoire par un virus réplicatif, et en particulier par SARS-coV-2, pourra être soumis à un protocole de traitement ou à des mesures d’isolement, de confinement et/ou d’obligation de porter un masque. [0130] La présente invention est illustrée de manière non limitative par les exemples suivants.
EXEMPLE 1 : Virus respiratoire réplicatif SARS-CoV-2 MATERIEL ET METHODE Participants
[0131] Le Tableau 1 ci-après récapitule les données démographiques et les caractéristiques cliniques principales de la cohorte de sujets ayant fait l’objet de l’étude : professionnels de la santé (HCW) ayant des symptômes bénins de COVID-19 (COVID-19 bénigne) et patients atteints d’une COVID-19 critique admis en unité de soin intensifs (USI) (COVID-19 critique). Les HCW atteints d’une COVID-19 bénigne n’étaient pas hospitalisés et étaient sans pneumonie.
Tableau 1
[0132] Abréviations : IMC, indice de masse corporelle ; IQR, interquartile ; N/A, non applicable [0133] Davantage d'informations sur la cohorte sont décrites ci-dessous.
Participants ayant une COVID-19 bénigne
[0134] Une étude longitudinale prospective de la cohorte a été réalisée à l'hôpital universitaire de Lyon, France ( Hospices Civils de Lyon, HCL), englobant des HCW avec des symptômes suggérant une infection par le SARS-CoV-2 (au moins un des symptômes suivants : fièvre, symptômes respiratoires, céphalées, anosmie, agueusie - Trouillet-Assant, S. étal. 2020a). Le diagnostic de COVID- 19 a été confirmé chez tous les patients par qRT-PCR (test cobas® SARS- CoV-2, Roche Diagnostics, Bâle, Suisse). L'écouvillonnage naso-pharyngé (NP) utilisé était soit dans du milieu de transport universel Copan (UTM-RT®) soit dans un tube de milieu de PCR Cobas®. Les données cliniques et microbiologiques ont été collectées pour tous les HCW inclus dans l'étude. Les patients ayant un résultat de RT-PCR positif à l'inclusion (V1) sont revenus
chaque semaine (V2, V3 et V4) pour un échantillonnage sanguin et nasopharyngé jusqu'à une RT-PCR négative. Un consentement informé écrit a été obtenu de tous les participants ; l'approbation de comité d'éthique a été obtenue auprès du comité national d'examen pour la recherche biomédicale en avril 2020 (Comité de Protection des Personnes Sud Méditerranée I, Marseille, France; ID RCB 2020-A00932-37), et l'étude clinique a été enregistrée sur ClinicalTrials.gov (NCT04341142).
Patients à COVID-19 critique
[0135] Les échantillons NP utilisés pour effectuer le test de détection du SARS- CoV-2 par RT-PCR lors de l'hospitalisation ont été collectés et utilisés pour les différentes expériences additionnelles. Durant le séjour en USI, le sang collecté dans des tubes d'EDTA a été utilisé pour une recherche d'anticorps anti-IFN. Tous les patients gravement atteints admis en USI étaient inclus dans l'étude MIR-COVID. Cette étude a été enregistrée à l'Agence Nationale Française de Protection des Données sous le numéro 20-097 et a été approuvée par un comité d'éthique pour la recherche biomédicale (Comité de Protection des Personnes HCL) sous le numéro N°20-41. En accord avec la Règlementation Générale sur la Protection des Données (Règlementation (EU) 2016/679 et Directive 95/46/EC) et de la loi française sur la protection des données (loi N°78- 17 du 06/01/1978 et Décret n°2019-536 du 29/05/2019), le consentement informé de chaque patient ou de son plus proche parent a été obtenu.
FilmArray® pour la détermination des transcrits des ISG
[0136] Le prototype FilmArray® (se présentant sous la forme d’une poche) qui a été utilisé, permet de déterminer le niveau de transcrits de quatre ISG (protéine 27 inductible par l'interféron alpha (IFI27), protéine analogue à la protéine 44 induite par un interféron (IFI44L), protéine induite par un interféron avec des répétitions de tétratricopeptide (IFIT1), et protéine 2 contenant un domaine de S-adénosyle méthionine radicalaire (RSAD2)) et trois gènes de ménage (hypoxanthine phosphoribosyle transférase 1 (HPRT1), peptidylpropyle isomérase B (PPIB), 2,4-diénoyl-CoA réductase 1 (DECR1)), pour la normalisation des signaux. Cent microlitres d’échantillon NP ou de sang PAXgene™ ont été testés avec le prototype d'IFN (Tawfik, D. M. étal., 2020) conformément aux instructions du
fabricant. En bref, les poches ont été hydratées avec la solution d'hydratation fournie avec la trousse. Les échantillons de NP ou de sang PAXgene™ ont été mélangés avec 800 pl du tampon d'échantillonnage fourni avec la trousse et directement injectés dans la poche et passés sur des instruments FilmArray® 2.0 et FilmArray® Torch (BioFire Diagnostics, LLC., Sait Lake City, UT). Les résultats ont été délivrés en moins d'une heure. Par utilisation d'une version recherche de l'instrument, les valeurs de cycle de quantification (Cq) en temps réel et les courbes de fusion post-amplification ont été mesurées pour chaque dosage. Des valeurs de transcrits normalisées de chaque dosage ont ensuite été calculées au moyen des gènes de ménage. Un score ISG dans le cas des échantillons NP a été calculé par le même procédé que celui appliqué aux échantillons PAXgene, comme décrit antérieurement (Pescarmona, R. étal., 2019).
Mesure de protéine d'IFN-a et d'IFN-l
[0137] Les concentrations sériques d'IFN-a2 (fg/ml) à partir du plasma ont été déterminées par un test ultrasensible (SIMOA®) utilisant une trousse du commerce pour la quantification d'IFN-a2 (Quanterix™, Lexington, MA). Le dosage se basait sur un protocole à trois étapes utilisant un analyseur HD— 1 (Quanterix) et a nécessité un temps de traitement de 3 heures entre l'échantillonnage et les résultats. L’interféron lambda a été déterminé par un test utilisant un kit du commerce pour la quantification d'IFN-l (mesoscale discovery).
Mesure de la charge virale
[0138] La charge de SARS-CoV-2 a été déterminée à partir d'un échantillon NP au moyen de la trousse SARS-CoV-2 R-gene® (bioMérieux, Lyon, France). En bref, l'extraction d'acide nucléique a été effectuée à partir de 0,2 ml d'un échantillon NP sur NUCLISENS® easyMAG® et au moyen d'une amplification utilisant un thermocycleur Biorad CFX96. La charge virale a été quantifiée par utilisation de quatre contrôles de quantification (QS) développés en interne, ciblant le gène N de SARS-CoV-2 : QS1 à QS4 respectivement à 2,5.106,
2,5.105, 2,5.104, 2,5.103 copies/ml d'un ADN contrôle de SARS-CoV-2. Ces QS ont été contrôlés et quantifiés au moyen d'un spectrophotomètre Nanodrop (ThermoFisher) et d'une PCR numérique 3D Applied Biosystems QuantStudio.
En parallèle, les échantillons NP ont été testés avec la trousse CELL Control R- GENE® (amplification du gène domestique HPRT1) qui contient 2 contrôles de quantification QS1 et QS2, respectivement à 104 copies/pl (50000 cellules/PCR c'est-à-dire 1,25.106 cellules/ml dans les conditions des exemples) et 103 copies/pl (5000 cellules/PCR c'est-à-dire 1,25.105 cellules/ml dans les conditions des exemples) d'ADN contrôle, pour normaliser la charge virale en fonction de la qualité de l'échantillonnage (Log10 [(nombre de copies de SARS- CoV-2 par ml / nombre de cellules par ml)x106 cellules par ml]).
Culture virale
[0139] La culture virale a été réalisée conformément aux directives de prévention des risques biologiques provisoires établies par l'OMS [WHO/WPE/GIH/2020.3] à partir des échantillons NP dans de l'UTM-RT®. Les NP positifs par RT-PCR ont été inoculés sur des cellules Vero à confluence (ATCC CCL-81®) avec du milieu essentiel minimal d'Eagle (EMEM) complémenté de 2 % de pénicilline- streptomycine, 1 % de L-glutamine, et 2 % de sérum de veau fœtal inactivé. Les plaques ont été incubées à 33 °C avec 5 % de C02 pendant 96 heures. Les effets cytopathiques (CPE) ont été surveillés chaque jour ; les échantillons ont été récoltés lorsqu'ils étaient positifs, tandis que les échantillons négatifs à 96 heures ont été soumis à une sous-culture sur de nouvelles plaques. Les surnageants de culture ont été échantillonnés 2 heures après inoculation, au bout de 96 heures, et encore après 96 heures en sous-culture. L'ARN des surnageants a été extrait par un poste de travail automatisé MGISP-960 utilisant la trousse d'extraction d'ADN/ARN viral sur perles magnétiques MGI Easy (MGI Tech©, Marupe, Lettonie), et la détection du SARS-CoV-2 a été effectuée au moyen de la trousse TaqPath(tm) COVID-19 CE-IVD RT-PCR sur un système QuantStudio(tm) 5 (Applied Biosystems, Thermo Fisher Scientific, Waltham, USA).
Test sérologique
[0140] La présence d'anticorps anti-SARS-CoV-2 a été évaluée au moyen du dosage Wantai Ab qui détecte les anticorps totaux dirigés contre le domaine se liant à un récepteur (RBD) de la protéine S.
[0141] La présence d'anticorps anti-IFN-a a été étudiée au moyen d'une trousse disponible dans le commerce (Thermo-Fisher) (David, G. étal., 2021). La capacité de neutralisation du sérum d'un patient vis-à-vis de l'IFN-a a ensuite été évaluée comme décrit antérieurement (Bastard, P. étal., 2021).
Analyse statistique
[0142] Des tests de Wilcoxon-Mann-Whitney non paramétriques et une corrélation de Spearman ont été effectués pour toutes les comparaisons, sauf mention contraire. Pour calculer le seuil de charge virale qui divise au mieux les patients en deux groupes d'ISG, a été utilisée la valeur p minimale du test de signification non paramétrique (somme des rangs de Wilcoxon) appliquée itérativement au score d'ISG, séparée sur des seuils de charge virale nasale normalisés allant des valeurs détectées minimale (0,60) à maximale (9,00) avec un pas de 0,01.
Toutes les analyses statistiques ont été effectuées par R (fondation R, https://www.r-project.org/foundation/version 3.6.1) et le logiciel GraphPad Prism 8.3.0. Une valeur p < 0,05 a été considérée être statistiquement significative. Les corrélations n’ont été effectuées que sur des échantillons où une double détection avait pu être menée.
RESULTATS
Régulation coordonnée des ISG des voies nasales et du sang en réponse à l'IFN-l durant une infection
[0143] La régulation et le rôle de la signalisation des interférons de type I et III a été étudiée dans la muqueuse nasale en réponse à une infection par SARS-CoV-2. Pour cela, les échantillons naso-pharyngés utilisés pour la détection par RT- qPCR de SARS-CoV-2 ont été utilisés. Toutefois, la quantité de matière cellulaire et de transcrits présents pour ce type d’échantillon étant très limitée, la technologie FilmArray® a été utilisée. C’est une technique PCR permettant une mesure rapide et sensible des niveaux de transcrits de différents ISG déjà décrite dans la littérature (Mommert, M. étal., 2020), qui a été adaptée aux échantillons naso-pharyngés. L'avantage de cette technique est qu'elle est semi-automatisée et aussi conçue pour la routine clinique, en donnant un score issu de la quantification de quatre ISG régulés par l'intermédiaire d'éléments ISRE dépendants du facteur génique 3 stimulé par un IFN (ISGF3), à savoir IFI27,
IFI44L, RSAD2 et IFIT1 (Flernandez, N. et al., 2018). Ce score a été analysé lors du diagnostic chez 23 FICW infectés par le SARS-CoV-2, et comparé au même score obtenu à partir d’échantillon sanguin et au niveau sérique d'IFN-a2 des mêmes patients. Une forte corrélation a été observée entre les scores obtenus à partir des échantillons nasaux-pharyngés (NP) et sanguins et entre les scores obtenus à partir des échantillons nasaux-pharyngés et les niveaux sériques d'IFN-a2 (Spearman p > 0,75 pour les deux comparaisons Figures 1 et 2). Les niveaux sériques d'IFN-a1 n'étaient, par contre, pas aussi bien corrélés aux scores obtenus à partir des échantillons nasaux-pharyngés et sanguins (résultats non présentés). Ces résultats mettent en évidence l'association temporelle entre les réponses antivirales basées sur les transcrits des ISG, au niveau nasal et systémique, et suggèrent que l'IFN-a2 stimule la génération des transcrits des ISG mesurés dans les deux cas. L’évolution dans le temps du score dans le sang (nommé score sang ou score sanguin) et du score dans les échantillons nasaux- pharyngés (nommé score nasal ou score NP) a également été étudiée. Comme le montre la Figure 3, les deux paramètres suivaient des cinétiques très similaires, en culminant aux points de temps les plus précoces après l'apparition des symptômes et en diminuant rapidement ensuite, puis en devenant virtuellement négatifs 14 jours après l'apparition des symptômes. Cette corrélation confirme la coordination des défenses antivirales par les IFN— l/lll au niveau nasal et systémique et montre que le score nasal ISG de type l/lll, mesuré par utilisation de FilmArray® directement à partir d'échantillons NP, est un indicateur qui suit le score sanguin ISG de type l/lll chez les patients.
Le score des niveaux de transcrits de différents ISG dans des échantillons naso-pharyngés est corrélé à la charge nasale de SARS-CoV-2 et à la capacité de réplication du virus
[0144] La Figure 7 met en évidence qu’il y a une corrélation significative entre le score associé aux niveaux de transcrits des différents ISG de type l/lll (nommé score ISG) obtenus pour les échantillons nano-pharyngés et la charge virale. Directement à partir des écouvillonnages correspondant aux échantillons naso- pharyngés, des cultures sur cellules Vero ont été réalisées, comme décrit antérieurement (Bal, A. étal., 2021), afin d'évaluer l'association putative entre le score ISG dans les échantillons naso-pharyngés et la capacité de réplication du
virus isolé à partir de l'écouvillonnage. Il est apparu que les cultures donnant lieu à un effet cytopathique sur les cellules Vero (dites cultures positives) étaient très majoritairement associées à des scores ISG élevés et, qu’au contraire, des cultures ne donnant pas lieu à un effet cytopathique sur les cellules Vero (dites cultures négatives) étaient presque toujours associées à des scores ISG faibles (Figure 4). L'intérêt de l'utilisation du score ISG en tant que marqueur indicatif d'une infection par un virus SARS-CoV-2 réplicatif a été confirmé, par l'intermédiaire d'une courbe ROC (Figure 5). La zone sous la courbe ROC [intervalle de confiance à 95 %] était de 0,84 [0,7 à 0,99], montrant une bonne performance du score ISG pour prédire la capacité de réplication virale avec un score de séparation à 6,75. Finalement, pour évaluer davantage le score ISG en tant que marqueur d'infection par un virus réplicatif, des mesures comparatives du score ISG et des quantités d’ARN viral dans des conditions de matériau limité, imitées par des dilutions en série au 1/10 d'écouvillonnages positifs, ont été réalisées. Les résultats présentés sur la Figure 6 montrent que les valeurs Ct de la PCR virale augmentaient rapidement suite aux dilutions des écouvillonnages, tandis que les scores ISG restaient relativement stables et systématiquement supérieurs à la valeur de 6,75 qui s'était antérieurement avérée distinguer les échantillons naso-pharyngés contenant ou non le virus en état réplicatif.
[0145] Le score nasal ISG de type l/l II est plus faible chez les patients ayant des auto-anticorps anti-IFN de type I neutralisants.
Une fraction des patients gravement atteints par la Covid-19 ont montré des niveaux sanguins faibles ou indétectables d'IFN de type I (Hadjadj, J. et al, , 2020 et Trouillet-Assant, S. étal. 2020), qui peuvent être dus soit à des anomalies congénitales de l'immunité par l’IFN de type I (Zhang, O. et al., 2020) soit à la présence dans le sang d'auto-anticorps qui neutralisent l'IFN-a ou l'IFN-w ou les deux (Bastard, P. et al., 2020). Une étude a donc été menée sur les relations entre la gravité de la maladie, la présence d'auto-anticorps dirigés contre un interféron de type I, la charge virale dans les échantillons naso- pharyngés (nommée charge virale nasale), et le score ISG dans les échantillons naso-pharyngés (nommé score ISG nasal ou score ISG NP). Pour cela, une cohorte de patients gravement atteints a été constituée et les échantillons de sang et les échantillons naso-pharyngés issus d’écouvillonnages nasaux ont été
obtenus lors de l'admission en USI (n = 19). Alors que 90 % des patients atteints de COVID-19, qui étaient faiblement symptomatiques avec un score ISG nasal supérieur à 6,75 (conformément à la valeur de séparation définie par l'indice de Younden sur la Figure 5) ont une charge virale nasale normalisée > 4,90 Log- cp/106 cellules, seuls 57 % des patients atteints de COVID-19 critique (4 sur 7) avec une charge virale nasale similairement élevée ont un score ISG nasal supérieur à 6,75. Pour expliquer cette divergence entre la charge virale nasale et le score ISG nasal, la présence d'auto-anticorps neutralisants dirigés contre l'IFN-a et/ou l'IFN-w a été déterminée, dans le sérum des patients de cette cohorte, en utilisant un nouveau dosage Elisa très sensible (David, G. et al., 2021). Des auto- anticorps anti-IFN-a et/ou anti-IFN-w ont été détectés dans le sérum de 6 sur 19 patients gravement atteints et chez aucun des patients faiblement symptomatiques (Figure 7). De plus, les patients ayant des auto- anticorps anti-IFN-l avaient des scores ISG nasaux très faibles, quelle que soit la charge virale, sauf pour un patient qui présentait des auto-anticorps dirigés contre l'IFN-a2 uniquement, et pour lequel il a été supposé que l'IFN-w compensait le blocage d'IFN a2. Les 5 autres patients avaient des auto anticorps dirigés contre les IFN tant a qu'ox Ces données suggèrent que les auto-anticorps anti-IFN-l neutralisants compromettent les défenses antivirales précoces dans la muqueuse nasale de patients gravement atteints, en particulier quand des auto-anticorps dirigés contre à la fois l'IFN-a2 et l'IFN-w sont présents. Ces données suggèrent également que l'IFN-w est impliqué dans l'immunité par l’IFN de type I dans les voies nasales.
EXEMPLE 2 : Virus respiratoire réplicatif de la Grippe
MATERIEL ET METHODE
Participants
[0146] Des prélèvements nasopharyngés (NP) rétrospectifs (2017-2018) des Hospices civils de Lyon (HCL) ont été sélectionnés selon la présence ou non de symptômes chez les sujets, sur la confirmation d’une infection virale respiratoire par RT-qPCR du virus de la grippe (Influenza B), ainsi que sur la connaissance
du statut de la culture virale. Les données cliniques des patients desquels sont issus les échantillons sont reprises dans le Tableau 2 ci-après.
Tableau 2
[0147] Des écouvillons NP de volontaires sains (VS) ont été recrutés selon le même protocole que l’exemple 1. L’étude RESPIFERON a été approuvée par le comité d’éthique pour les recherches biomédicales et par le comité de protection des personnes CPP. L’autorisation d’utiliser les prélèvements a été accordée sur la base d’une non opposition des sujets directement concernés ou de leurs tuteurs légaux, le cas échéant, après les avoir informés par courrier. Une anonymisation des données personnelles des sujets a été réalisée en amont de leur transfert au laboratoire.
FilmArray® pour la détermination des transcrits des ISG
[0148] Le matériel et méthode de cette section est identique à celui de l’exemple 1. Mesure de la charge virale
[0149] La charge virale a été quantifiée pour chaque échantillon NP. Les acides nucléiques ont été extraits à l’aide de l’extracteur automatisé NucliSens® easyMAG™ (bioMérieux, Marcy l’Etoile). L’extraction a été réalisée à partir de 200pL d’échantillons NP qui ont été déposés dans un tampon de lyse. A l’issue
d’une incubation de 10 minutes à température ambiante, 50 pl_ de silice magnétique ont été rajoutés avant de lancer l’extraction.
[0150] A l’issue de l’extraction, 50 mI_ d’éluât contenant l’ARN extrait ont été récupérés. L’ARN extrait a été reverse transcrit et amplifié en utilisant le kit de RT-PCR en temps réel prêt à l’emploi Influenza A/B R-gène®. La réaction a nécessité 10 pL d’éluât, 15 pL de prémix d’amplification contenant les réactifs nécessaires à la PCR et 0,15 pL de reverse transcriptase (diluée au 10ème).
[0151] L’amplification a été lancée sur le Bio-Rad CFX96 en suivant un protocole spécifique, à savoir 5 min à 50°C pour la reverse transcription suivie de 15min à 95°C pour activer la Taq polymérase, et enfin 45 cycles qui alternent : 10sec à 95°C pour la dénaturation, 40sec à 60°C pour l’hybridation, et 25sec à 72°C pour l’élongation.
[0152] La charge virale a été quantifiée en utilisant une gamme de standards r-gène (QS1 à QS4 contenant respectivement 105, 104, 103 et 102 copies/pL de plasmide). En parallèle, le kit CELL Control r-gène® a été utilisé d’une part pour vérifier la présence de cellules dans l’échantillon et les quantifier par la détection du gène de ménage HPRT 1 , et d’autre part pour normaliser la charge virale. Ce kit contient 2 standards de quantification, QS1 et QS2 respectivement à 104 et 103 copies/pL d’ADN. Les données ont été récupérées, traitées et analysées sur le logiciel CFX Maestro. La charge virale a été normalisée en divisant le nombre de copies d’ARN viral/PCR par le nombre de cellules/PCR et est exprimée en Iog10 du nombre de copies pour 106 cellules.
Culture Virale
[0153] La culture virale, la récolte des échantillons, l’échantillonnage des surnageants de culture et l’extraction des ARN desdits surnageants sont tels que décrits dans l’exemple 1. La détection du virus de la grippe a été effectuée en utilisant le kit Influenza A/B R-gène® (bioMérieux, Marcy l’Etoile).
Analyse statistique
[0154] Le matériel et méthode de cette section est identique à celui de l’exemple 1.
RESULTATS
L’infection par le virus de la grippe est associée à une réponse IFN nasale accrue
[0155] Afin d’évaluer le lien entre la réponse IFN l/lll nasale et l’infection par le virus de la grippe, pour chaque échantillon NP inclus, un score IFN l/lll basé sur l’expression de 4 ISG dans la muqueuse nasale mesurée par RT-qPCR en utilisant le prototype de poche IFN FilmArray® BioFire® a été calculé.
[0156] Ce score IFN l/lll nasal, informatif quant à la réponse IFN locale, s’est avéré être significativement plus élevé (p<0,0001) pour les échantillons PCR positive, donc d’individus infectés par le virus de la Grippe, en comparaison des échantillons PCR négative correspondant aux individus non infectés.
[0157] En complément, une courbe ROC (de l’anglais « Receiver Operating Characteristic ») a été établie afin de déterminer la capacité du score IFN l/lll nasal à discriminer entre les échantillons PCR virale négative des échantillons PCR virale positive. La figure 8 met en évidence qu’une très bonne performance du score IFN l/lll pour prédire la présence d’une infection virale a été obtenue avec une aire sous la courbe de 0,98 avec un point de coupure à 3,29 (caractérisé par une sensibilité à 93% et une spécificité à 100%).
[0158] Comme démontré par la figure 9, cette même observation a pu être faite en analysant le score IFN l/lll de l’infection par le virus de la grippe. L’ensemble des résultats suggèrent que la réponse IFN l/lll nasale, permet de discriminer les sujets infectés de ceux qui ne le sont pas, reflétant donc potentiellement la présence d’une infection virale respiratoire quelle qu’elle soit.
Signature transcriptomique ISG dans l’infection
[0159] Le taux d’expression des ARNm d’ISG, exprimé en log2 des ratios de QR, a été estimé pour chaque échantillon NP à partir des résultats obtenus avec le prototype de poche IFN FilmArray® BioFire® comme expliqué précédemment (voir matériel et méthode).
[0160] Les résultats présentés en figure 10 montrent bien que les taux d’expressions des transcrits IFI27, IFI44L, RSAD2 et IFIT1 étaient significativement plus élevés pour les échantillons de sujets infectés par le virus
de la grippe que pour les échantillons de sujets non infectés, confirmant ainsi bien l’implication des gènes stimulés par les interférons dans la réponse de l’hôte à l’infection par le virus.
La réponse INF nasale reflète une infection active par le virus de la grippe
[0161] La réponse IFN nasale d’échantillons NP de sujets infectés par le virus de la grippe dont le statut (positif ou négatif) de la culture virale était connu a été analysée.
[0162] Comme présenté sur figure 11, en comparant le score IFN l/lll nasal calculé grâce à la technologie FilmArray® selon le statut de la culture virale, il a été constaté que ce dernier était significativement plus élevé pour les échantillons culture virale positive que pour les échantillons culture virale négative, lors d’une infection par le virus de la grippe.
[0163] Pour confirmer la pertinence du score IFN l/lll à être utilisé comme un biomarqueur du caractère infectieux du virus de la grippe, une courbe ROC a été établie. La figure 12 met ainsi en évidence la bonne performance du score IFN l/lll à prédire la capacité réplicative du virus GRB avec une aire sous la courbe de 0,89 avec un point de coupure à 16,08, pour une sensibilité à 0,93 et une spécificité à 0,86.
[0164] Conjointement au précédent, cet exemple confirme que la mesure du niveau de transcrits des gènes stimulés par les interférons, dits ISG, permettait de manière efficace et fiable, de détecter la présence d’une infection par un virus respiratoire réplicatif, tel que par exemple le SARS-CoV-2 ou le virus de la grippe, fournissant ainsi un nouvel outil pour le clinicien afin d’identifier rapidement les patients présentant un risque de transmission virale, et alternativement d’éviter des mesures de quarantaine pour les patients qui ne sont pas ou plus, une source possible de contamination.
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