News-Medical explique au Dr William La Via pourquoi un diagnostic amélioré de pneumonie est vital, en particulier à la suite de la pandémie de COVID-19.
Sommaire
Qu'est-ce qui vous a amené à parler de la nécessité de tests diagnostiques avancés pour la pneumonie?
Grande question. Je suis médecin pédiatrique des maladies infectieuses et je travaille dans ce domaine depuis 30 ans. La pneumonie est une infection importante qui affecte tous les âges de la vie, en particulier les très jeunes et les personnes âgées.
Nous avons eu du mal avec un rendement médiocre avec les tests que nous avons subis. Il existe un potentiel de développement avec de nouveaux diagnostics qui améliorent les résultats pour chaque patient. En outre, la particularité des maladies infectieuses est qu'elles affectent d'autres personnes que le patient en raison de l'effet sur la communauté de l'utilisation d'antibiotiques. Par conséquent, un diagnostic précis améliorerait également les résultats pour la communauté.
Les problèmes que nous avons rencontrés avec le diagnostic ont été remarqués par les cliniciens ainsi que par ceux qui créent des directives pour les soins de ces patients. Je suis ravi d'avoir récemment rejoint Karius car ils repoussent l'enveloppe diagnostique avec un nouveau test sanguin qui nous permet d'augmenter le rendement du diagnostic au niveau du microbe (ou germe) réel qui rend les patients malades.
Je les ai rejoints parce que j'étais enthousiasmé par leur technologie et les progrès qu'elle aurait pour de nombreux patients, y compris ceux atteints de pneumonie. Le test Karius est sur le marché depuis plus de trois ans et aide les patients au quotidien en établissant un diagnostic plus précis.
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Comment se produit la pneumonie et qu'arrive-t-il au corps? Quelle est la fréquence des cas de pneumonie?
La pneumonie est très courante. C'est la cause d'hospitalisation et de mortalité la plus courante dans le monde occidental pour les nourrissons et la deuxième plus courante dans le monde en développement. Il affecte également les personnes âgées de manière disproportionnée, mais nous le voyons à tous les âges. Elle se produit à travers plusieurs mécanismes différents selon le microbe qui cause la pneumonie.
Les types de pneumonie les plus courants que nous voyons sont la microaspiration des microbes qui colonisent notre nez et notre gorge. Dans les bonnes circonstances, ils pénètrent dans les voies respiratoires inférieures, passent devant le larynx (boîte vocale) qui protège ces voies respiratoires et provoquent une pneumonie, une infection des poumons.
Il y a des microbes uniques qui pénètrent dans les poumons parce qu'ils sont dispersés dans les particules de bonne taille – des particules suffisamment petites pour ne pas être filtrées par le nez et la gorge lorsque vous inspirez. Elles sont respirées directement dans les poumons et peuvent provoquer une pneumonie.
Enfin, il y a la macroaspiration, où vous vous étouffez avec quelque chose comme pendant les vomissements ou les repas. Cela permet aux microbes de pénétrer dans les poumons et de provoquer également une pneumonie. Ce sont les trois principaux mécanismes que nous voyons chez les personnes qui contractent une pneumonie.
Pourquoi la pneumonie est-elle souvent non diagnostiquée?
Comme vous pouvez l'imaginer, l'une des causes les plus courantes est la microaspiration. Cette microaspiration se produit souvent avec des organismes qui se trouvent déjà dans votre nez et votre gorge.
Le nez et la gorge sont colonisés par différents organismes bactériens. Afin de poser un diagnostic, nous devons obtenir un échantillon des voies respiratoires inférieures, du plus profond des poumons où la pneumonie est à l'origine du problème, mais cela nécessite que cet échantillon passe par les voies respiratoires supérieures.
Cependant, lorsque cet échantillon passe à travers les microbes des voies aériennes supérieures, il peut contaminer l'échantillon. Nous avons différentes techniques pour aider à résoudre ce problème, mais il reste problématique et difficile d'être certain de ce qui se passe dans les voies respiratoires inférieures à cause de ce problème.
Cela peut être particulièrement difficile pour les patients prétraités avec des antibiotiques, car vous avez tendance à ramasser des microbes résistants dans les voies respiratoires supérieures qui peuvent ne rien avoir à voir avec ce qui se passe dans les voies respiratoires inférieures. Voilà certains des défis auxquels nous sommes confrontés.
Comme je l'ai mentionné, l'hémoculture ne fonctionne pas très bien. Il n'est pas très sensible et seulement 10 à 15% des hémocultures sont positives et reflètent ce qui se passe dans les poumons.
Certains tests de diagnostic rapide ont été développés pour les pathogènes des voies respiratoires supérieures qui causent la pneumonie comme les virus. Ce sont très sensibles. Cependant, ils ne captent pas certains des organismes bactériens qui provoquent ce que nous appelons la surinfection. Souvent, un virus de la grippe, par exemple, vous rendra malade au départ, mais vous obtiendrez ensuite une infection bactérienne.
Le test de la grippe dans les voies respiratoires supérieures peut faire le diagnostic de pneumonie, mais il n'y a pas de bon test pour dire si vous avez développé une pneumonie bactérienne en plus de cela ou quel microbe a causé la surinfection. C'est un autre défi auquel nous sommes confrontés.
Quels sont les problèmes avec les tests standard actuels basés sur la culture pour la pneumonie?
Le test d'hémoculture n'est souvent pas positif. Avec la culture des expectorations, nous sommes confrontés à la contamination des voies respiratoires supérieures et les microbes qui causent la pneumonie colonisent (ou résident) dans les voies respiratoires supérieures. Certains microbes ne sont pas facilement détectés car ils sont difficiles à cultiver et nous devons utiliser d'autres types de tests pour les détecter.
Dans certaines situations, la pneumonie entraîne un épanchement pleural ou du pus dans un empyème qui s'accumule à l'extérieur du poumon dans l'espace thoracique. Parfois, les patients doivent faire échantillonner ce matériel pour la culture directement à travers la paroi thoracique. Même lorsque nous effectuons une procédure très invasive comme celle-ci, nous n'obtenons souvent pas le microbe qui rend le patient malade.
Tous ces problèmes ont frustré les cliniciens au fil des ans. Comme vous pouvez l'imaginer, nous parlons de nombreux tests différents et de nombreuses méthodes de test différentes pour essayer de diagnostiquer une condition.
Il y a une grande différence entre un test sanguin et le fait d'avoir une aiguille coincée dans la poitrine ou d'avoir un tube dans la gorge pour prélever un échantillon à l'intérieur de vos poumons. De toute évidence, le test sanguin est l'option préférable.
C'est ce qui est passionnant avec le test de Karius: nous pouvons diagnostiquer à partir d'une simple prise de sang sans effectuer aucune de ces procédures invasives, sans lutter avec certaines de ces choses qui entravent les tests traditionnels et font un diagnostic de plus de 1400 organismes.
Depuis que je suis venu travailler chez Karius, je vois quotidiennement comment nous faisons des diagnostics inattendus et changeons les thérapies des patients pour le mieux. C'était vraiment excitant.
Crédit d'image: Karius
Pourquoi les tests de diagnostic avancés pour la pneumonie sont-ils meilleurs et comment fonctionnent-ils?
Le test de Karius recherche de petits morceaux d'ADN microbien dans le sang. Comme ces organismes sont combattus et tués par notre corps, ils libèrent de petits morceaux d'ADN. Les poumons sont très vasculaires et ont un apport sanguin riche car c'est ainsi qu'ils échangent de l'oxygène et l'apportent à notre corps. L'ADN de ces organismes est facilement libéré dans le sang.
Nous enrichissons ce sang pour éliminer une grande partie de l'ADN humain (qui est la majeure partie de ce qui se trouve dans le sang) et utilisons des techniques moléculaires avancées pour séquencer l'ADN microbien et l'analyser pour identifier lesquels de ces agents pathogènes de l'ADN sont à l'origine de l'infection.
Normalement, nous avons vraiment du mal quand quelqu'un a reçu une dose d'antibiotiques avant de venir à l'hôpital, car cela diminue le rendement de certains de ces tests qui sont traditionnellement utilisés. Ce qui est passionnant avec ce test, c'est que ces antibiotiques tuent ces organismes en plus que votre corps tue ces organismes.
Le test de Karius persiste dans un état positif plus longtemps que certains de ces tests traditionnels afin que nous puissions faire le diagnostic même dans les situations difficiles où quelqu'un a déjà reçu une dose ou deux de traitement.
En fait, dans une étude pédiatrique que nous avons publiée, en utilisant toute la gamme des techniques traditionnelles de microbiologie, les chercheurs n'ont pu établir un diagnostic que dans environ 45% des cas chez ces patients gravement malades. Lorsqu'ils ont utilisé le test Karius, le rendement diagnostique s'est amélioré à près de 90%.
Ainsi, vous pouvez voir quelle énorme différence cela a fait pour les patients atteints de pneumonie compliquée. Chez la moitié de ces patients, cela a conduit à un changement d'antibiotique qui était pour le mieux – une cure d'antibiotiques plus ciblée avec une moindre probabilité d'effets secondaires. Aucun de ces patients n'a rechuté, montrant qu'il n'y avait aucun problème à focaliser plus clairement les antibiotiques pour les organismes que nous avons détectés. Ce sont des informations très intéressantes.
L'histoire de Brian de Karius sur Vimeo.
Le CDC a signalé une forte augmentation des décès par pneumonie dus au COVID-19. Pourquoi la pneumonie est-elle courante dans les infections à COVID-19?
COVID-19 est l'un de ces agents pathogènes qui a une prédilection, comme certaines des autres infections virales et certains types de bactéries inhabituelles, pour contourner les voies respiratoires supérieures et aller aux poumons. C'est pourquoi nous voyons si souvent la pneumonie dans COVID-19. C'est la principale raison de la détérioration de l'état du COVID-19 conduisant à l'hospitalisation et aux soins intensifs.
Une amélioration du diagnostic de pneumonie pourrait-elle bénéficier au traitement des patients atteints de COVID-19 et aider à prévenir les décès?
Indirectement, oui. Il y a deux ou trois choses avec lesquelles nous luttons concernant COVID-19. Comme vous pouvez l'imaginer au milieu d'une pandémie comme celle-ci, où la pneumonie est une grande partie de la présentation grave de la maladie, au moment où un patient présente une pneumonie à l'hôpital, la première pensée dans l'esprit de tout le monde est: ce COVID-19? «
Les tests COVID-19 actuels ne sont pas très sensibles. Jusqu'à un quart du temps, il peut y avoir de faux négatifs. Les gens ont une sorte d'esprit à sens unique et nous avons vu des patients qui ont subi jusqu'à sept tests COVID parce que les gens ne croient tout simplement pas qu'ils n'ont pas de COVID et ne pensent pas aux autres causes potentielles de pneumonie.
Nous avons vu une grande utilité de nos tests dans cette situation. Les gens disent finalement: « Eh bien, peut-être que nous devrions chercher autre chose. » Ils envoient nos tests, trouvent quelque chose qui peut être traité et le patient s'améliore.
L'autre situation que nous constatons est que certains de ces patients tombent très malades et se retrouvent sous le ventilateur des soins intensifs. Cela entraîne en soi des complications que nous appelons surinfection. Lorsque vous êtes très compromis sur un ventilateur, en contournant les mécanismes de protection normaux que vous avez pour vos voies respiratoires, une complication d'être à l'hôpital développe une pneumonie acquise à l'hôpital ou associée à un ventilateur. C'est un autre endroit où nous pouvons offrir de l'aide à ces patients COVID et aider à diagnostiquer les causes bactériennes et autres de ces surinfections.
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Une amélioration du diagnostic de pneumonie serait-elle bénéfique pour faire face aux futures pandémies?
Absolument. Bien sûr, à ce stade, cela dépend de l'organisme à l'origine de la pandémie. Notre test est un test ADN qui ne détecte pas les virus à ARN, mais de nombreux agents pathogènes à base d'ADN pourraient provoquer une future pandémie. Les virus à ADN, les champignons, les parasites et les bactéries ont tous pu être détectés par notre test.
L'une des belles choses de notre test est qu'il est large et ouvert. Pour de nombreux tests que nous faisons pour diagnostiquer les infections, vous devez savoir ce que vous recherchez et donc ils ne conviennent pas aux infections émergentes inhabituelles. Notre test ne l'exige pas. Nous avons séquencé tout l'ADN microbien présent dans le sang et avons pu détecter un nouvel agent provoquant une pandémie.
Pourquoi les maladies infectieuses ont-elles besoin de meilleures pratiques de diagnostic en général?
Tout d'abord, un diagnostic plus précis conduit à un choix plus précis de traitement pour chaque patient, ce qui améliore les résultats et est très important. Il diminue également les effets secondaires. L'utilisation d'antibiotiques à très large spectre provoque des effets secondaires. La diarrhée est la plus courante et peut entraîner des problèmes intestinaux potentiellement mortels qui affectent les patients individuellement.
Notre corps regorge d'organismes bénéfiques qui sont affectés par les antibiotiques utilisés pour traiter une infection invasive comme la pneumonie. L'exposition aux antibiotiques affecte également ces microbes et peut conduire au développement d'une résistance.
Une fois que quelqu'un a dans son corps des organismes qui ont développé une résistance, il peut le ramener chez lui dans sa famille. Leurs familles peuvent ensuite les diffuser dans la communauté. L'une des choses que nous voyons dans les maladies infectieuses et auxquelles nous devons faire face régulièrement est l'évolution des microbes qui font que l'infection devient de plus en plus résistante aux antibiotiques, ce qui rend de plus en plus difficile notre traitement.
Par conséquent, un diagnostic plus précis et un traitement ciblé de l'infection bénéficient non seulement au patient individuel, mais aussi à la communauté dans son ensemble. Il rend le développement de la résistance moins probable et préserve nos précieux antibiotiques qui deviennent de plus en plus difficiles à développer.
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Quelles mesures prenez-vous pour faire des tests de diagnostic avancés une pratique standard?
De la même manière que nous devons être judicieux avec notre utilisation d'antibiotiques pour les patients, nous devons également déployer un test de diagnostic au bon moment afin de déterminer quelle est la meilleure façon de traiter ce patient. Plusieurs choses sont nécessaires pour y arriver.
L'un d'eux est que nous travaillions avec la société des maladies infectieuses d'Amérique, la société thoracique américaine et les autres organismes générateurs de lignes directrices du monde entier pour les sensibiliser aux avantages du test – le fait qu'il détecte plus de 1400 agents pathogènes à partir d'une seule prise de sang et fournit une réponse généralement dans les 24 heures suivant la réception au laboratoire.
Nous pouvons aider à déterminer dans leurs directives le meilleur moment pour déployer ce test pour la population, pour informer les médecins de la meilleure façon et du meilleur moment pour l'utiliser. Ces lignes directrices déterminent souvent le comportement des médecins concernant la façon dont ils diagnostiquent et traitent les affections importantes et graves comme la pneumonie.
Quelles sont les prochaines étapes de votre recherche sur la pneumonie et les tests diagnostiques avancés?
Nous aimerions continuer à savoir quelles populations de patients bénéficient le plus de ce test.
Actuellement, nous avons une étude en cours dans 6 centres aux États-Unis (qui recrute toujours pour des centres supplémentaires) qui examine l'utilisation de ce test pour les patients immunodéprimés. Ces patients sont compromis parce qu'ils l'ont parce qu'ils reçoivent un traitement contre le cancer avec des médicaments qui suppriment leur système immunitaire.
Cela signifie qu'ils sont à risque pour les causes habituelles de pneumonie ainsi que pour des causes de pneumonie plus inhabituelles qui sont encore plus difficiles à diagnostiquer. Cette étude en cours est conçue pour évaluer comment ce test peut aider à la gestion de ces patients.
Ce sont des patients qui sont encore plus susceptibles de subir des tests invasifs pour essayer de poser ce diagnostic, car ils courent un risque beaucoup plus élevé de complications et de contracter ces organismes inhabituels. Il est donc important de voir si nos tests peuvent aider à prévenir les procédures invasives chez certains de ces patients. Je pense que c'est excitant et nous sommes ravis de voir les résultats de cette étude.
Où les lecteurs peuvent-ils trouver plus d'informations?
Pneumonie acquise dans la communauté chez les enfants: séquençage du plasma sans cellules pour le diagnostic et la prise en charge
Infections secondaires à COVID-19 et leur impact sur la gravité de la maladie
https://kariusdx.com/
Évaluation du séquençage d'ADN sans cellules microbiennes plasmatiques pour prédire l'infection sanguine chez les patients pédiatriques atteints d'un cancer en rechute ou réfractaire
À propos du Dr William La Via
Le Dr La Via est directeur médical de Karius. Il a suivi une formation en résidence pédiatrique ainsi qu'une formation en bourse sur les maladies infectieuses pédiatriques au UC Irvine Medical Center. 
Après sa formation, il a passé 14 ans en pratique, principalement dans les maladies infectieuses académiques et 3 ans en pratique privée.
Il a ensuite travaillé dans les affaires médicales à MedImmune, une division spécialisée d'AstraZeneca, pendant 11 ans, soutenant leur portefeuille dans les produits biologiques infectieux, les vaccins et les produits biologiques respiratoires.
