Limites techniques, clinico-biologiques et aspects médico

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%
pré analytique
46-68%
analytique
post analytique
<20%
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)
ÆVariation 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
Pourcentage de changement
EDTA
D’après Yeo K,
Clin Chem Acta,
2003
Conservation des prélèvements
Sérums de patients
(sérothèque)
Plasma de sujets “sains”
frais
Biomarqueur?
Produits de dégradation
secondaire à la congélation décongélation
ÆValidation 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 Æbiologie 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
ÆRendre une mesure fiable du marqueur qui
permette de prendre une décision médicale
sans risque, quelque soit la méthode utilisée
ÆComutabilité : 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 analytiqueÆ
techniques dites « ultra » ou « hyper » sensibles (CRPus, Troponine hs)
Nbre de déterminations
Notion de précision analytique
CV%
10%
CVa : ETx100/moyenne
Limite de quantification (sensibilité fonctionnelle): plus petite
concentration avec CV10%
Æ valeur seuil avec au minimum un CV10%
Concentration
CRP
CRP conventionnelle
Æ exploration inflammation aiguë (>10 mg/L)
CRP us
Æquantifier 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)?? Æ 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
Æ place des autres marqueurs de risque CV?
Standardisation : une utopie?
•Objectif atteint pour analyte parfaitement défini
(ex: hormones thyroidiennes) Æ concentration
molaire.
•Macromolécules protéiques: grande
hétérogénéité sur le plan structural;
méthodologie différente en fonction des
fournisseurs (brevet) Æ concentration g/l.
Hétérogénéité des formes circulantes des PN
+/- O-glycosylé
?
Furine / corine
DDPIV
+/- O-glycosylé
Méprine A
DDPIV
Que dosons nous ????
reconnaissance variable dépendante du test
NT-proBNP
BNP
Valeurs de référence de différentes méthodes
97,5 percentile
(ng/L)
Seuil (ng/L)
d’exclusion
BNP
AxSYM
Access 2
ADVIA
NT-pro
BNP
Elecsys
Dade-B
79
100
42
100
37
100
114
< 74 ans : 125
> 75 ans : 450
Seuil unique
Æ Se et Sp
différentes !!!
(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:
Ætoujours suivre les patients avec la même technique
ÆValider 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)
ÆChangement 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?
Æ Somme des variations analytiques et biologiques à
prendre en compte (CVt)
Variation totale
2
2 1/2
2
CVt = (CVp + CVa + CVi )
Æ Variations pathologiques > variation totale
Taux critique de changement
(reference change value ou RCV)
1/2
RCV= 2
Comparaison de
2 valeurs
2 1/2
2
X Z X (CVa + CVi )
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
II= CVt1/2 / CVg
(si II< 0.6Æ individualité +++)
Impact de l’imprécision analytique sur les résultats
Imprécision
CVa %
RCV% *
* CVi considéré comme négligeable
Æ 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%)Ævariabilité à prendre en
compte lors d’un événement aigu.
•Index d’individualité II< 0.15 Æ 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
Iono/creat
B40
1
3
12
15-20
CRP
Tn
PCT
PN
B 70
B 110
B90
B35
B= 0.27 euros
>20 euros
Nouveaux M
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