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Hôpital Bichat-Claude Bernard
Monique Dehoux
15 décembre 2009
LIMITES TECHNIQUES, CLINICOBIOLOGIQUES ET
ASPECTS MEDICO ECONOMIQUES DES BIOMARQUEURS
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
Facteurs de variation d’un marqueur biologique
1. Pré analytique prélèvement
2. Analytiquesensibilité et précisionstandardisation3. Biologiquevariations inter-individuelles variations intra-individuelles
pré analytiqueanalytiquepost analytique
46-68%18-47%
<20%
La majorité des erreurs de laboratoire proviennent de la phase pré analytique
Plebani M, CCLM 2006
Facteurs de variation d’un marqueur biologique
• heure (variations nycthémérales)• jeune • nature du prélèvement (arteriel, capillaire, veineux) • interférences ( hémolyse, lipémie) • anticoagulants • durée et température de conservation
Variations pré-analytiques
Nature de l’anticoagulant
Choix va dépendre :
1. De la stabilité du marqueur in vitroEx: 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)
Biomarqueur? frais
Sérums de patients(sérothèque)
Plasma de sujets “sains”
Conservation des prélèvements
Produits de dégradation secondaire à la congélation - décongélation
sérothèque
A.Bruneel ( données personnelles)Validation prospective sur plasma
ou sérum frais indispensable
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
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)
Variations analytiques
Signal analytique
concentration
A
Notion de sensibilité analytique
B
Sensibilité de B > A
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 analytiquetechniques dites « ultra » ou « hyper » sensibles (CRPus, Troponine hs)
Notion de précision analytique
CVa : ETx100/moyenne
Nbr
e de
dét
erm
inat
ions
Limite de quantification (sensibilité fonctionnelle): plus petite concentration avec CV10%
valeur seuil avec au minimum un CV10%
CV%
Concentration
10%
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
M Chris-Crain et B Mueller, SMW, 2005
Performance diagnostique de la PCT en fonction de la sensibilité analytique
Wu et Jaffe, Am heart J 2008
Dernières générations de Troponine (hs)
sensibilité analytique X 5-10
techniques non hs : 0.1ng/ml
Conséquences (1)
Détection plus précoce (pool cytosolique?)
Diagnostic des SCA aux urgences
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.
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
Wu et Jaffe, Am heart J 2008SCA
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.
Furine
/ corineDDPIV
DDPIVMéprine A
+/- O-glycosylé
Hétérogénéité des formes circulantes des PN
?
+/- O-glycosylé
Que dosons nous ????
Valeurs de référence de différentes méthodes
97,5 percentile (ng/L)
Seuil (ng/L) d’exclusion
BNP
AxSYM79 100
Access 2 42 100
ADVIA 37 100
NT-pro BNP
ElecsysDade-B
114 < 74 ans : 125> 75 ans : 450
Seuil unique 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:
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.
Changement de catégories entre 2 prélèvements successifsBogaty P, arch intern med 2005
m+/- ET 2.93+/-3.64 mg/L vs 2.72+/-2.71 mg/L (p=0.7)
patients coronariens stables
Variabilité intra-individuelle :CRPus
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
•Valeurs de référence ( m+/-2ET d’une population témoin)
•Valeurs seuil ( courbe ROC)
•Mais variations intra-sujets << variations inter-sujets
Deux résultats différents sont ils cliniquement interprétables?
CVg
CVi?
• CV analytique > ou < au CV intra individuelle?
Somme des variations analytiques et biologiques àprendre en compte (CVt)
Ricos C et al, www.westgard.com/guest26.htm
Taux critique de changement (reference change value ou RCV)
RCV= 2 X Z X (CVa + CVi ) 1/2 1/22 2
Comparaison de 2 valeurs
Z score: z=1.96 (p< 0.05) z=2.58 (p<0.001)
Index d’individualité
II= CVt / CVg1/2 (si II< 0.6 individualité +++)
Variation totale
CVt = (CVp + CVa + CVi )2 2 1/2
Variations pathologiques > variation totale
2
Imprécision CVa % RCV% *
* CVi considéré comme négligeable
Wu A, Am Heart J, 2006CV analytique <1/2 CV biologique
Impact de l’imprécision analytique sur les résultats
Frankenstein L, Clin Chem, 2009
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.
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
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