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

D’après Plebani, clin chem 2002

physician

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)

Stabilité du biomarqueur

Pour

cent

age

de c

hang

emen

t

EDTA

D’après Yeo K, Clin Chem Acta, 2003

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 ????

reconnaissance variable dépendante du test

BNPNT-proBNP

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

Je vous remercie de votre attention