La standardisation en sérologie: Une garantie?

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1 Académie nationale de Pharmacie Santé Publique - Médicament - Produits de santé Biologie - Santé Environnementale La standardisation en sérologie: Une garantie? 15 février 2017 L. Grangeot-Keros Centre National de Référence OMS rubéole, Service de Virologie, Hôpital Paul Brousse, Villejuif, Université Paris Sud

2 Prise en charge des infections: Rôle du laboratoire de biologie médicale Détermination du statut immunitaire Pourquoi? - Vaccination des sujets séronégatifs (rubéole, varicelle.) - Mise en œuvre d une prévention primaire (conseils hygiéno-diététiques) - Mise en place d études de séroprévalence Comment? Détection des IgG spécifiques (sérologie)

3 Prise en charge des infections: Rôle du laboratoire de biologie médicale Diagnostic d une infection Comment? - Diagnostic direct: recherche du germe par culture ou du génome par PCR - Diagnostic indirect: recherche des IgG et des IgM spécifiques (sérologie) étude de la cinétique des IgG spécifiques (sérologie)

4 Sérologie Techniques ELISA et techniques similaires (chimioluminescence ) +++ Substrat E anti E anti E anti E anti IgM IgG Ag

5 Sérologie Résultats qualitatifs: négatif, équivoque, positif quantitatifs U/mL ou UA/mL CMV EBV Parvovirus B19 Résultats différents en fonction de la technique utilisée UI/mL ou UI/L Hépatite B Rubéole Toxoplasmose Résultats identiques quelle que soit la technique utilisée

6 Sérologie de la toxoplasmose Toxoplasmose Seuil: 3 UI/mL Seuil: 30 UI/mL Réactifs IgG UI/mL (moyenne) EEQ 1 EEQ 2 ABBOTT Architect BIOMERIEUX Vidas BECKMAN Access/DXI ABBOTT AxSYM SIEMENS Advia Centaur ROCHE Seuil de positivité variable en fonction des trousses: 3 UI/mL à 30 UI/mL! EEQ ABP

7 Problème du seuil de positivité Seuil variable selon les techniques: toxoplasmose Seuil recommandé par l OMS : 10 UI/mL: rubéole 10UI/L: hépatite B Problèmes +++

8 Sérologie de la rubéole Techniques Seuil UI/mL IgG (moyenne) UI/mL EEQ1 EEQ2 EEQ3 Abbott Architect 10 46,9 44,8 21,6 Abbott AxSYM 10 76,7 75,7 44,5 Beckman Access/DXI ,2 56,7 DiaSorin Liaison ,2 62,3 Siemens Immulite ,4 56 Biomérieux Vidas ,5 93,9 57,9 Ortho Vitros ,3 143,3 Roche: Cobas 6000/Elecsys/Modular ,8 89,9 Siemens Advia Centaur 10 > ,8 180,7

9 Sérologie de la rubéole Technique Moyenne UI/mL Abbott Architect 46,9 Roche Cobas 6000/Elecsys/ Modular 383 Standard international pour calibrer Les kits Abbott Architect et Roche : RUBI st NIBSC international standard / 3 rd WHO reference standard preparation

10 Sérologie de la rubéole Étude (France, Italie et Allemagne) 322 sérums: prétestés négatifs ou équivoques avec une trousse ELISA re-testés avec huit trousses ELISA, un Immuno-blot et un test de neutralisation 1 1 Joe Icenogle group, CDC, Atlanta, USA

11 Sérologie de la rubéole: résultats Immunoblot (Ib) test Neutralisation (Nt) Dxi Beckman - Coulter Architect Abbott Vidas bio Mérieux Enzygnost Siemens LXL DiaSorin Cobas Roche Centaur Siemens Serion Nég 131/322 41% 123/322 38% 193/322 60% 204/322 63% 200/322 62% 149/322 46% 206/322 64% 210/322 65% 155/322 48% 211/322 65% Équiv - 114/322 35% 107/322 33% 57/322 18% 52/322 16% 84/322 26% - 51/322 16% 89/322 28% Pos 191/322 59% 199/322 62% 15/322 5% 11/322 3% 65/322 20% 121/322 38% 32/322 10% 112/322 35% 116/322 36% 22/322 7% 59 % des femmes considérées non immunes ont des Ac anti-e1 62 % des femmes considérées non immunes ont des Ac neutralisants

12 Sérologie de la rubéole: résultats Iblot Nt Dxi Beckman- Coulter Architect Abbott Vidas bio Mérieux Enzygnost Siemens LXL DiaSorin Cobas Roche Centaur Siemens Serion E: E: 5-9 E: E: 5-6 E: 5-9 N<10 E: 5-10 E: P/P 11,1 E 1,8 N 13 E 16 P 21,9 P 4,3 N 42,1 P 28,4 P P/P 12,8 E 4,3 N 13 E 6 E 5,4 E 11,6 P 11,1 P 7,36 N P/P 12,2 E 4,1 N 11 E 5 E 8,8 E 10,5 P 25,1 P 14,5 E P/P 9,4 N 5 E 10 E 6 E 3,5 N 60,4 P 10,7 P 8,11 N P/P 9,8 N 7,6 E 13 E 8 P 5,5 E 5 N 11,7 P 10,8 E P/P 7,7 N 4,8 N 9 N 5 E 6,3 E 61,1 P 13,3 P 9,35 N P/P 6,8 N 4,2 N 7 N 5 E <3 N 11,8 P 9,3 E 6,1 N P/P 8,9 N 5 E 14 E 8 P 5,7 E 41,2 P 17,1 P 10,6 E P/P 8,3 N 4,8 N 11 E 8 P 8,8 E 11,4 P 13,6 P 12,1 E P/P 12 E 4,1 N 12 E 7 P 8,6 E 7,7 N 23,5 P 12,5 E P/P 12,2 E 7 E 10 E 13 P 4,9 N >500 P 14,1 P 10,8 E P/P 9,5 N 6,1 E 12 E 8 P 4,4 N 19,2 P 7,4 E 11,4 E

13 Sérologie de la rubéole: résultats 85/322 (26,40 %): négatifs avec tous les tests I Blot Nt DxI Beckman - Coulter E: Architect Abbott E: 5-9 VIDAS biomérieux E: Enzygnost Siemens E: 5-6 LXL Diasorin E: 5-9 Cobas 6000 Roche N<10 Centaur Siemens E: 5-10 Serion E: N 0,2 N 0,3 N 0 N 0 N <3 N 0 N 0,6 N 1,29 N N 0,2 N 0,4 N 0 N 0 N <3 N 0 N 0,2 N 0,67 N N 0,2 N 0,5 N 1 N 1 N <3 N 0 N 0,3 N 1,87 N N 0,3 N 0,3 N 0 N 0 N <3 N 0 N <0,2 N 0,77 N N 0,2 N 0,2 N 0 N 1 N <3 N 0 N 0,3 N 0,89 N N 0,1 N 0,4 N 0 N 1 N <3 N 0 N 0,9 N 0,57 N N 0,5 N 0,5 N 0 N 1 N <3 N 0 N 0,3 N 1,61 N N 0,2 N 0,2 N 0 N 1 N <3 N 0 N 0,8 N 0,8 N N 0,4 N 0,1 N 0 N 1 N <3 N 0 N <0,2 N 0,67 N N 0,2 N 0,3 N 0 N 1 N <3 N 0 N 0,2 N 0,93 N

14 Clinical consequences Diagnosis Mrs L. May, first pregnancy - rubella serology, June 30, laboratory A: < 10 IU/mL July, spontaneous abortion - No vaccination In our lab: 10,5 IU/mL October, 2 nd pregnancy - rubella serology, November 2, laboratory B: 10 IU/mL - rubella serology, December 10, laboratory C: 224 IU/mL MMR: 23 Sep May 2000 In our lab: 11,7 IU/mL

15 Clinical investigation of «seronegative» pregnant women N =186 Vaccinated before pregnancy: 42.9 %! All women were (re)vaccinated after pregnancy Before (re)vaccination RV-IgG: 4 CIAs* Immuno blot (Ib) -interferon response of PBMC stimulated with RV- Ag (RbF) After (re)vaccination * CIAs: Commercial ImmunoAssays RV-IgG: 4 CIAs* RV-IgM RV-IgG avidity Primary or secondary response to vaccination? Unpublished data

16 Type of immune response after vaccination Primary immune response: low RV-IgG avidity and RV-IgM + Secondary immune response: high RV-IgG avidity and RV-IgM - / ±

17 Immunoblot results before delivery 52.2 % women considered susceptible have specific anti-e1 Ab

18 Low sensitivity of most CIAs > 50 % of women considered susceptible with a CIA have specific anti-e1 Ab detected by Ib => 100 % experience a secondary immune response after vaccination > 50 % of unecessary (re-) vaccination!

19 Low levels of Rubella IgG antibody are likely protective Finland High vaccination coverage Seroprevalence decreases with time No indigenous rubella cases since late 90 s Only imported cases no secondary cases Last Congenital Rubella Syndrome case in 1986

20 Sérologie de l hépatite B: résultats anti-hbs Réactifs ntr mtr (UI/L) Tous réactifs 1469 ABBOTT Architect anti-hbs ,2 ABBOTT Axsym Ausab ,1 BECKMAN COULTER Access Ac anti-hbs II 23 32,4 BECKMAN COULTER Access Ac anti-hbs ,8 BIOMERIEUX Vidas anti-hbs total Quick ,4 BIORAD Monolisa anti-hbs Plus 17 49,7 ORTHO Vitros ECI anti-hbs 51 39,9 ROCHE Elecsys/Modular/cobas anti-hbs ,3 SIEMENS Advia Centaur HBs ,6 SIEMENS Advia Centaur HBs ,6 SIEMENS Immulite 2000 anti-hbs 15 77,0 Afssaps, Contrôle national de qualité mars 2011

21 Sérologie de l hépatite B: résultats anti-hbs Ac anti-hbs Douteux Négatif Positif Moyenne (UI/L) ABBOTT ARCHITECT ,74 BECKMAN ACCESS DXI 20 1,49 BIOMERIEUX Vidas ,58 BIORAD ACCESS/DXI 2 DIASORIN Liaison 1 ROCHE Elecsys/Modular/cobas ,05 SIEMENS CENTAUR ,58 EEQ ABP 2016/2

22 namnestic response to the hepatitis B vaccine challenge dose based on pre-challenge serostatus Seuil considéré protecteur: 10UI/L, voire 100UI/L pour le personnel de santé! Pre-vaccination status Anamnestic response % (95% CI) <6.2mIU/mL 92.0 ( ) 6.2 <10mIU/mL 100 ( ) 10mIU/mL 98.3 ( ) Overall 96.5 ( ) Behre et al. Hum Vaccin Immunother 2016; 12:

23 ourquoi les résultats rendus en UI/mL sont-ils différents? Techniques classiques : - antigènes: micro-organisme entier - format: technique indirecte IgG * anti Ag Techniques de nouvelle génération : - antigènes: virus recombinant, protéines recombinantes - format: sandwich, compétition, capture - autres Incubation 18 minutes at 37 C Solid phase Sample Lite reagent Anti-human IgG Fc monoclonal antibody coupled to magnetic particles IgG antibody to rubella virus Inactivated rubella antigen (HPV 77 strain) labeled with acridinium ester Antigen-antibody complex Measurement of signal (RLUs)

24 En conclusion (1) Les faits L utilisation d unités internationales (UI/mL ou UI/L) (i.e. la calibration des réactifs avec des standards internationaux) n est pas une garantie de standardisation / homogénéisation des résultats en sérologie

25 En conclusion (2) Les remèdes Diagnostic Pratiquer les sérologies itératives dans le même laboratoire avec les mêmes réactifs Détermination du statut immunitaire Déterminer les seuils de positivité en fonction de la sensibilité et la spécificité des trousses de réactifs. Positif = présence d anticorps Déterminer les seuils de protection en fonction des infections considérées: rubéole peut-être différent d hépatite B