LIMITES TECHNIQUES, CLINICOBIOLOGIQUES ET ASPECTS MEDICO ECONOMIQUES DES BIOMARQUEURS Monique Dehoux 15 décembre 2009 Hôpital Bichat-Claude Bernard
Critères de choix d un biomarqueur 1. Le marqueur est-il facilement mesurable? Technique fiable et reproductible Évaluation de la stabilité et des sources d erreur préanalytique Dosage facilement disponible et adaptée à l urgence / routine Coût raisonnable 2. A-t-il une valeur additive? 3. Améliore-t-il la prise en charge du patient par le clinicien? Morrow, Circulation 2007
physician D après Plebani, clin chem 2002
Facteurs de variation d un marqueur biologique 1. Pré analytique prélèvement 2. Analytique sensibilité et précision standardisation 3. Biologique variations inter-individuelles variations intra-individuelles
La majorité des erreurs de laboratoire proviennent de la phase pré analytique 18-47% <20% 46-68% pré analytique analytique post analytique Plebani M, CCLM 2006
Facteurs de variation d un marqueur biologique Variations pré-analytiques heure (variations nycthémérales) jeune nature du prélèvement (arteriel, capillaire, veineux) interférences ( hémolyse, lipémie) anticoagulants durée et température de conservation
Nature de l anticoagulant Choix va dépendre : 1. De la stabilité du marqueur in vitro Ex: BNP à prélever sur EDTA et tube en plastique pour éviter l activation du système Kallikréines et la dégradation du BNP 2. De la technique de dosage utilisée (effet matrice, capacité à reconnaître des formes partiellement dégradées choix des Ac) Variation possible entre plasma et sérum non négligeable 3. Des besoins liés à l urgence ( sang total ou plasma vs sérum) 4. De l épargne sanguine et des besoins organisationnels (stratégie multimarqueur)
Stabilité du biomarqueur EDTA Pourcentage de changement D après Yeo K, Clin Chem Acta, 2003
Conservation des prélèvements Sérums de patients (sérothèque) Plasma de sujets sains Biomarqueur? frais Produits de dégradation secondaire à la congélation - décongélation Validation prospective sur plasma ou sérum frais indispensable sérothèque A.Bruneel ( données personnelles)
Critères de choix des techniques Développement d un nouveau marqueur va dépendre : de la nature du biomarqueur : protéines, lipides mesure massique ou de l activité biologique des besoins cliniques: rapidité d obtention du résultat (urgences sang total biologie délocalisée ) du niveau de concentration du biomarqueur dans les liquides biologiques et de ses variations en conditions pathologiques (fiabilité:précision, sensibilité) non limité à des laboratoires spécialisés : praticabilité et robustesse, maîtrise des interférences, automatisation.
Performance des tests et standardisation Rendre une mesure fiable du marqueur qui permette de prendre une décision médicale sans risque, quelque soit la méthode utilisée Comutabilité : résultat identique d un même échantillon quelque soit le laboratoire
Facteurs de variation d un marqueur biologique Variations analytiques 1. Performances analytiques Sensibilité (seuil de détection) et précision Limite de linéarité (excès d Ag) Nature du milieu biologique (effet matrice) Plate-forme analytique Interférences (auto-ac, Ac hétérophiles, traitement) 2. Standardisation Choix du calibrant (référence) Méthode de corrélation Évaluation de la qualité (dérive)
Notion de sensibilité analytique B Signal analytique Sensibilité de B > A A concentration Limite de détection (LOD): plus petite concentration au dessus du blanc qui est mesurée avec une probabilité de 95% Évolution des techniques pour augmenter le signal analytique techniques dites «ultra» ou «hyper» sensibles (CRPus, Troponine hs)
Notion de précision analytique Nbre de déterminations CV% 10% Concentration CVa : ETx100/moyenne Limite de quantification (sensibilité fonctionnelle): plus petite concentration avec CV10% valeur seuil avec au minimum un CV10%
CRP CRP conventionnelle exploration inflammation aiguë (>10 mg/l) CRP us quantifier le risque CV (0-10 mg/l) : précision et sensibilité indispensable pour stratifier le risque. LOD: < 0.3 mg/l CVa <10%: 0,3 5 mg/l
Performance diagnostique de la PCT en fonction de la sensibilité analytique M Chris-Crain et B Mueller, SMW, 2005
Dernières générations de Troponine (hs) techniques non hs : 0.1ng/ml sensibilité analytique X 5-10 Wu et Jaffe, Am heart J 2008
Conséquences (1) Détection plus précoce (pool cytosolique?) Keller T et al, NEJM 2009; Reichlin T et al, NEJM 2009; Amodio et al, Coron Artery Dis,2007; Melanson et al, Am J clin Pathol, 2007; Eggers etal, Am Heart J, 2004; Kavsak et al, Clin Chim Acta, 2007. Diagnostic des SCA aux urgences sensibilité spécificité Cinétique de prélèvement : 3 heures vs. 6-9 heures Intérêt des marqueurs de nécrose précoce (myoglobine, HFABP)?? marqueurs d ischémie ou de rupture de la plaque.
Conséquences (2) : la stratification du risque est améliorée en diminuant les seuils de Tn SCA Wu et Jaffe, Am heart J 2008 IRC Lamb et al, Am J Kidney Dis, 2007 IC Latini et al, Circulation, 2007 place des autres marqueurs de risque CV?
Standardisation : une utopie? Objectif atteint pour analyte parfaitement défini (ex: hormones thyroidiennes) concentration molaire. Macromolécules protéiques: grande hétérogénéité sur le plan structural; méthodologie différente en fonction des fournisseurs (brevet) concentration g/l.
Hétérogénéité des formes circulantes des PN +/- O-glycosylé? DDPIV Furine / corine +/- O-glycosylé DDPIV Méprine A Que dosons nous????
reconnaissance variable dépendante du test NT-proBNP BNP
Valeurs de référence de différentes méthodes BNP 97,5 percentile (ng/l) Seuil (ng/l) d exclusion AxSYM Access 2 ADVIA 79 100 42 100 37 100 Seuil unique Se et Sp différentes!!! NT-pro BNP Elecsys Dade-B 114 < 74 ans : 125 > 75 ans : 450 (d après Rawlins et al., 2005)
Difficultés de la standardisation Le niveau de reconnaissance peut varier en fonction: 1. des conditions préanalytiques (protéolyse in vitro), 2. des conditions physiopathologiques ou de la cinétique (variation des différentes formes circulantes?), 3. de la technique (épitopes reconnus) En l absence de standardisation: toujours suivre les patients avec la même technique Valider les seuils et valeurs de référence avec chaque technique
Facteurs de variation d un marqueur biologique Variations biologiques Variations inter-individuelles : Age, sexe, IMC, origine ethnique, génétique, habitudes ( tabac, alcool), traitements, grossesse. Variations intra-individuelles : repas, stress, exercice, posture, rythmes nycthéméraux.
Variabilité intra-individuelle :CRPus patients coronariens stables m+/- ET 2.93+/-3.64 mg/l vs 2.72+/-2.71 mg/l (p=0.7) Changement de catégories entre 2 prélèvements successifs Bogaty P, arch intern med 2005
Interprétation du résultat: limites à déterminer Physiologie du marqueur : - clairance - demi-vie (cinétique) - variations biologiques (age, sexe, IMC ) Heure du prélèvement Spécificité ( différentes conditions physiopathologiques induisant une variation du marqueur)
Interprétation du résultat Deux résultats différents sont ils cliniquement interprétables? Valeurs de référence ( m+/-2et d une population témoin) Valeurs seuil ( courbe ROC) Mais variations intra-sujets << variations inter-sujets CVg CVi? CV analytique > ou < au CV intra individuelle? Somme des variations analytiques et biologiques à prendre en compte (CVt)
Variation totale 2 2 2 1/2 CVt = (CVp + CVa + CVi ) Variations pathologiques > variation totale Taux critique de changement (reference change value ou RCV) 1/2 2 2 1/2 RCV= 2 X Z X (CVa + CVi ) Comparaison de 2 valeurs Z score: z=1.96 (p< 0.05) z=2.58 (p<0.001) Ricos C et al, www.westgard.com/guest26.htm Index d individualité 1/2 II= CVt / CVg (si II< 0.6 individualité +++)
Impact de l imprécision analytique sur les résultats Imprécision CVa % RCV% * * CVi considéré comme négligeable CV analytique <1/2 CV biologique Wu A, Am Heart J, 2006
Variabilité du NT-proBNP dans une population d IC stable Variabilité indépendante de l age, du sexe ou de la fonction rénale Taux critique de changement (RCV=50%) variabilité à prendre en compte lors d un événement aigu. Index d individualité II< 0.15 stabilité relative pour un patient et suivi thérapeutique envisageable. Frankenstein L, Clin Chem, 2009
Juste prescription Justification clinique validée = Est ce que le marqueur est une aide au diagnostic? (valeur additive) Est ce que la connaissance du résultat va modifier la prise en charge du patient? (stratification du risque et suivi thérapeutique) Bénéfice médico-économique QUALITE de la prise en charge des patients
Coût des marqueurs Coût d un biomarqueur << journée d hospitalisation mais impact économique important si prescriptions nombreuses et injustifiées Cent 1 3 12 15-20 >20 euros Iono/creat CRP Tn PCT PN Nouveaux M B40 B35 B 70 B 110 B90 B= 0.27 euros
Juste prescription Proposition judicieuse pour répondre aux besoins cliniques après VALIDATION ( études médico économiques interventionnelles multicentriques idéalement dans le système de soins français) Règles de prescription dépendant du contexte clinique, de la cinétique ou demie- vie du marqueur, de la variabilité totale du marqueur. = Importance de la relation clinico-biologique
Je vous remercie de votre attention