PCR : signification, définition, fonctionnement

Vous pensiez avoir réalisé votre première PCR pendant la crise Covid-19 ? Et bien pas forcément !

Voici des mois que tout le monde parle de ces fameux tests PCR pour le dépistage du Sars-Cov-2, cependant, cette technique d’analyse est déjà utilisée depuis des années pour la détection d’autres maladies. Nous vous proposons ici une plongée dans nos laboratoires pour comprendre de quoi il s’agit et à quoi servent-ils … vraiment !

PCR signifie « Polymerase Chain reaction », ou réaction de polymérase en chaine. C’est une technique de biologie moléculaire très utilisée depuis les années 90 et qui a connu sa première heure de gloire avec un autre virus, celui du VIH. En effet, comme à chaque découverte d’un nouvel agent infectieux mettant en danger notre santé, le monde de la biologie et celui de la recherche se concertent pour mettre au point le meilleur outil de diagnostic possible. La PCR s’est rapidement imposée comme le gold standard pour le dépistage du VIH puis de très nombreux agents infectieux.

Le principe de la PCR est simple, il s’agit de détecter la présence dans un échantillon de matériel génétique spécifique à un être vivant qu’il soit animal, végétal, bactérien ou viral, après une amplification. Chaque cycle réalisé conduit à doubler la quantité de matériel génétique présent : la technique opère comme une « photocopieuse ».

Chaque être vivant comporte dans ses cellules son propre matériel génétique, ses « gènes », sous forme d’ADN ou d’ARN. Une fois que l’on a déterminé quelle séquence était spécifique du pathogène auquel on s’intéresse, le laboratoire est en mesure de le rechercher dans n’importe quel échantillon.

Prenons le cas de la Covid-19 avec le Sars-Cov-2 :

L’étape la plus délicate consiste à déterminer quelle séquence d’ARN ou d’ADN est spécifique de notre agent infectieux. Elle nécessite de passer par une étape très importante de « lecture du code génétique », c’est ce qu’on appelle le séquençage.

Imaginez que le code génétique est une suite 4 lettres A,T,G,C qui sont répétées des millions de fois et de façon ordonnée et unique pour chaque espèce. Il a fallu d’abord séquencer, c’est-à-dire lire la suite de lettres propre à Sars-Cov-2 et déterminer quelles séquences de lettres étaient retrouvées chez ce nouveau virus.
Une fois ces suites identifiées, disons que l’une d’elle est ATGGGCCTTATAT, il a fallu fabriquer des réactifs capables de la reconnaître et de la rendre détectable dans un échantillon… La PCR Covid-19 était prête à être utilisée pour rechercher la présence du virus !

Plus tard le virus a muté, c’est-à-dire que la suite de lettres de son code génétique a été modifiée. Ceci est est parfaitement normal, tous les virus le font, il a donc fallu plusieurs adaptations afin de continuer à détecter ces nouveaux variants.

Nous l’avons vu, la PCR permet de rechercher le matériel génétique de n’importe quel être vivant, elle est donc universelle. Les types d’échantillons analysés peuvent être très différents et sont choisis en fonction du site anatomique où l’on retrouve l’agent pathogène (nasopharynx pour le Covid-19 et la grippe, selles pour les parasites intestinaux, sang pour le paludisme etc.).

De plus, elle est spécifique, c’est-à-dire qu’elle ne rendra un résultat positif que si l’agent pathogène est vraiment présent dans l’échantillon. Elle est également extrêmement sensible, une très faible quantité de matériel génétique suffit à mettre en évidence la présence de l’agent infectieux grâce à l’amplification de l’ADN. Enfin, elle est rapide, quelques heures suffisent pour obtenir un résultat.

Avec cette technique fiable et rapide, nos laboratoires ont depuis plusieurs années mis au point des tests permettant le diagnostic de maladies infectieuses mais aussi de maladies humaines. Ainsi, nous procédons tous les jours à des milliers de dépistages de maladies telles que les IST (infection sexuellement transmissible), les diarrhées infectieuses, les infections respiratoires, certaines maladies hématologiques ou cancers etc.

Afin d’améliorer les diagnostics, nous procédons à des PCR multiplex, cela veut dire qu’à partir d’un seul prélèvement nous sommes en mesure de rechercher jusqu’à 10 ou 15 pathogènes en même temps ! Cela permet de dépister de façon très efficace et parfois de faire des diagnostics auxquels les médecins ne pensent pas toujours.