Method Article
Dans cette étude, une technique de détection sandwich basée sur des anticorps doubles a été développée pour la détection rapide des antigènes fécaux infectés par Helicobacter pylori.
Helicobacter pylori peut être parasite de la muqueuse gastrique, ce qui peut provoquer une série de maladies gastro-intestinales après l’infection et est étroitement lié à la gastrite, à l’ulcère gastrique et au cancer gastrique. La forte prévalence de l’infection à H. pylori dans les régions où les infrastructures médicales et les zones d’assainissement sont insuffisantes reste un problème de santé publique important. Par conséquent, la mise au point de méthodes de dépistage rapides, simples et rentables pour la détection de H. pylori dans les milieux à ressources limitées est d’une importance capitale.
Dans cette étude, nous avons effectué un dépistage communautaire dans le village de Shitan, dans la province du Guangdong, une zone isolée et sous-développée caractérisée par une population permanente d’environ 300 résidents avec un faible niveau d’éducation. Nous avons utilisé un test sandwich à double anticorps pour la détection de l’antigène fécal de H. pylori , une méthode choisie pour son applicabilité potentielle dans les milieux à faibles ressources. Au total, 261 participants du village ont été recrutés et leurs échantillons de matières fécales ont été analysés à l’aide de cette technique. À des fins de validation comparative, les mêmes échantillons ont été soumis à une analyse quantitative de réaction en chaîne par polymérase (qPCR). Par rapport aux résultats de la qPCR, la sensibilité et la spécificité de la détection de l’antigène de H. pylori dans les fèces étaient de 60,24 % et 80,08 %. Les résultats ont démontré une forte concordance entre la méthode de détection de l’antigène fécal et la qPCR (Kappa = 0,630). Cette étude a systématiquement élucidé les principes, les procédures, les méthodologies et les applications cliniques de la détection des antigènes fécaux pour l’infection à H. pylori , dans le but d’explorer la technologie du sandwich à double anticorps à base de latex et d’établir de nouvelles stratégies et des directives pratiques pour son diagnostic auxiliaire.
Helicobacter pylori (H. pylori, Hp) est une bactérie microaérophile, en forme de spirale et à Gram négatif1. En raison de sa capacité à coloniser et à infecter de manière chronique l’estomac humain2, cet agent pathogène a été identifié comme un facteur étiologique majeur dans le développement de l’adénocarcinome gastrique 3,4. En 2015, ~4,4 milliards de personnes dans le monde souffraient d’une infection à H. pylori 5. La prévalence de l’infection à H. pylori présente des variations géographiques considérables, les pays en développement connaissant des taux nettement plus élevés que les pays développés. Notamment, dans les pays à faible revenu et parmi certaines populations vulnérables, le taux d’infection peut atteindre jusqu’à 75 %6.
Bien que les méthodes de détection traditionnelles telles que la gastroscopie soient précises, leur application dans le dépistage à grande échelle et le suivi de routine est limitée en raison de leur caractère invasif, de leur coût élevé et de leur faible acceptation par les patients7. Par conséquent, la recherche de méthodes de diagnostic non invasives, simples et rapides est devenue une direction importante de la recherche en médecine clinique moderne. L’objectif principal d’un diagnostic non invasif de H. pylori est de détecter avec précision, sécurité et commodité si le patient est infecté par H. pylori sans examen endoscopique. Le test respiratoire à l’urée (UBT), le test d’antigène fécal de H. pylori (FAT)8 et le test sérologique9 sont des techniques non invasives populaires.
Parmi celles-ci, l’UBT est la procédure la moins intrusive et la plus précise disponible10. La sensibilité et la spécificité de l’UBT sont supérieures à 95 %11. Parmi les méthodes de diagnostic non invasives disponibles, l’UBT s’est avérée être la plus précise et la plus fiable, comme le montre une étude de validation menée en Irak, l’UBT peut être recommandée comme premier choix en raison de ses performances supérieures à celles des autres méthodes12. Cependant, l’UBT présente également des inconvénients, tels que son coût élevé et la nécessité d’une analyse par spectrométrie de masse, ce qui limite l’application dans des environnements éloignés ou aux ressources limitées13.
La mise au point d’une méthode de diagnostic rapide, non invasive et rentable pour détecter l’infection à H. pylori est absolument nécessaire, en particulier dans les régions aux ressources limitées. Dans cette étude, nous avons développé une technologie de détection rapide de l’antigène fécal de H. pylori basée sur la technologie de détection en sandwich d’anticorps doubles, qui peut détecter l’antigène de H. pylori dans les échantillons fécaux rapidement, efficacement et à faible coût. Cette technologie offre des avantages significatifs, notamment son prix abordable, son caractère non invasif, sa facilité d’utilisation et sa capacité d’adaptation aux régions éloignées. Nous émettons l’hypothèse que la méthode sandwich à double anticorps pour détecter l’antigène fécal de H. pylori démontrera une sensibilité et une spécificité comparables à la qPCR, ce qui la positionne comme un outil viable pour le diagnostic clinique non invasif.
Nous avons détaillé en détail les principes, les procédures, les forces méthodologiques et l’applicabilité clinique de la détection des antigènes fécaux pour l’infection à H. pylori . Pour valider son caractère pratique, nous avons mené une enquête épidémiologique et un dépistage dans le village de Shitan, dans la ville de Qingyuan, dans la province du Guangdong, en Chine, qui est une région éloignée et sous-développée avec une population permanente d’environ 400 personnes et un niveau d’éducation limité. Nos résultats démontrent que la technologie de détection rapide de l’antigène de H. pylori dans les fèces conçue ici peut être réalisée en 20 min. Il est souligné que la détection rapide de l’antigène de H. pylori dans les matières fécales est un outil potentiel et prometteur pour le diagnostic rapide et fiable de l’infection à H. pylori dans les zones reculées et arriérées.
Cette étude transversale a été approuvée par le comité d’éthique de l’hôpital populaire provincial du Guangdong (numéro d’approbation : KY2024-445-01), et les données personnelles de tous les sujets de l’étude ont été strictement confidentielles pendant l’étude. Tous les participants ont signé un consentement éclairé écrit avant les expériences. En 2024, les habitants du village de Shitan, dans la ville de Qingyuan, dans la province du Guangdong, ont été sélectionnés comme sujets de recherche, et il n’y avait aucune restriction d’âge et de sexe. Le test sandwich à double anticorps (une expérience qualitative) décrit ci-dessous a été effectué par du personnel médical et technique professionnel conformément aux instructions. L’ensemble de la population permanente du village a été sélectionnée pour cette étude, qu’elle soit en bonne santé ou qu’elle présente des symptômes ou des maladies existantes liées aux maladies gastro-intestinales.
1. Sélection des patients
2. Procédure de détection de l’antigène de l’infection fécale à H. pylori
REMARQUE : L’algorithme de test de l’antigène des selles de H. pylori a été conçu pour assurer l’exactitude et la fiabilité des résultats, en tenant compte de la simplicité et de l’hygiène. L’ensemble du processus est divisé en cinq étapes : prélèvement d’échantillons, traitement des échantillons, stockage des échantillons, détection et interprétation des résultats. L’organigramme de travail et le schéma de principe de la détection d’échantillon sont illustrés aux figures 1 et 2.
3. Extraction de l’ADN
4. qPCR pour la détection de H. pylori et de la résistance aux antibiotiques
REMARQUE : Nous avons effectué une qPCR pour la détection de l’infection à H. pylori en amplifiant le gène ureA . Tous les produits de contrôle de qualité négatif sont de l’eau stérile et purifiée. Le produit de contrôle de la qualité positif contenu dans le kit de détection des acides nucléiques de H. pylori est constitué de billes étalons de H. pylori inactivées (ATCC 43504). Un CT ≤ 30 avec une courbe typique en forme de S est considéré comme positif.
5. Analyse statistique
Enquête par questionnaire
Au total, 261 participants ont été inscrits à l’étude, dont 144 femmes et 117 hommes, âgés de 4 à 99 ans. L’âge moyen des sujets était de 48,30 ± 17,61 ans. Il y avait 17 mineurs (0-17 ans), 202 adultes (18-64 ans) et 42 participants âgés (>64 ans). Les résultats du questionnaire sont présentés dans le tableau 1. La majorité (90,8 %) des sujets pensaient qu’il était nécessaire d’effectuer un dépistage de H. pylori .
Résultats du dépistage de la détection de l’antigène fécal de H. pylori dans ce village
Parmi les 261 participants testés pour l’antigène fécal de H. pylori , 52 (19,92 %) étaient positifs, tandis que 209 étaient négatifs. Sur les 52 cas positifs, 32 étaient des femmes, soit 22,22 % de toutes les participantes, et 20 étaient des hommes, soit 17,09 % de tous les participants masculins. Lorsqu’ils sont stratifiés par âge, les taux de positivité étaient les suivants : les mineurs (0-17 ans) avaient 2 cas positifs (11,76 %), les adultes (18-64 ans) avaient 41 cas positifs (20,30 %) et les personnes âgées (>64 ans) avaient 9 cas positifs (21,43 %).
Comparaison de la cohérence entre l’antigène fécal de H. pylori et les résultats de la qPCR
Dans cette étude, deux échantillons avec des résultats de test qPCR différents ont été sélectionnés pour caractériser la fiabilité du protocole expérimental (Figure 4). Parmi les résultats de l’antigène fécal de H. pylori de 261 sujets, 52 étaient positifs et 209 étaient négatifs. Parmi les résultats de la qPCR avec les matières fécales de 261 sujets, 83 étaient positifs et 178 étaient négatifs (tableau 2). La sensibilité et la spécificité de la détection de l’antigène fécal de H. pylori étaient respectivement de 60,24 % et de 80,08 %. La valeur prédictive positive (PPV) de cette méthode était de 96,15 % et la valeur prédictive négative (VAN) était de 84,21 %. Le test de cohérence Kappa indique que les résultats diagnostiques des deux méthodes sont cohérents (Kappa = 0,630, P < 0,05).
Comparaison du taux de dépistage positif entre ce village naturel et l’ensemble du pays
Le taux positif s’est établi à 19,92 %, ce qui est légèrement inférieur au taux positif national de 42,8 %14 (tableau 3). Selon le test du khi-deux (P < 0,01), la différence dans les taux positifs était statistiquement significative.
Figure 1 : Organigramme de détection d’échantillons. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 2 : Schéma de principe de la collecte et de la détection des échantillons. Sortez le dispositif de détection, déchirez le sac en papier d’aluminium et sortez le tube de réactif. Retirez le couvercle du tube orange et utilisez le bâtonnet d’échantillonnage pour prélever des échantillons 5x à partir de différentes positions des matières fécales. Réinsérez la tige d’échantillonnage dans le tube à réactif et secouez-la à gauche et à droite pendant 10 secondes pour bien mélanger. Cassez le bloc de limite blanche, maintenez le tube de réactif à la verticale et appuyez sur le couvercle du tube jusqu’à la position la plus basse pour commencer le chronométrage. Observez l’apparition de bandes rouges. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Interprétation des résultats de l’antigène. (A) Échantillonneur. (B,E) Négatif (-) : Un résultat négatif indique qu’aucun antigène de H. pylori n’a été détecté dans l’échantillon, ce qui suggère que le risque d’infection à H. pylori est faible. Un résultat négatif ne peut pas exclure complètement la possibilité d’une infection. (C, F) Positif (+) : Un résultat positif signifie que l’antigène de H. pylori est détecté dans l’échantillon, une infection à H. pylori est suspectée. (D) Aucun effet : Des résultats non valides peuvent être un problème avec le processus de collecte ou de manipulation de l’échantillon, ou le réactif s’est détérioré et endommagé, et l’échantillon doit être prélevé à nouveau ou les étapes de l’opération doivent être répétées. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Détection de H. pylori dans les matières fécales par la méthode qPCR. (S1) Résultat négatif de l’amplification quantitative par PCR de l’infection à H. pylori. (S2) Résultat positif de l’amplification quantitative par PCR de l’infection à H. pylori. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Schéma de principe de la méthode sandwich à double anticorps pour la détection de l’antigène fécal infecté par H. pylori. L’anticorps anti-Hp de souris (épitope VacA) a été fixé à l’avance dans la zone de détection (T) sur la membrane. Le domaine de contrôle de la qualité (C) fixe à l’avance les IgG anti-souris et la streptavidine de chèvre. Le film polyester a été recouvert d’un anticorps anti-Hp de souris marqué au latex et d’un conjugué latex-BSA-biotine. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Faut-il manger régulièrement pendant trois repas ? | Faut-il boire de l’alcool ? | Connaissez-vous H. pylori ? | Est-il nécessaire d’effectuer une inspection de H. pylori ? | Comprenez-vous les conséquences néfastes de l’infection à H. pylori ? | |
Oui (taux) | 236 (90.4%) | 59 (22.6%) | 117 (44.8%) | 237 (90.8%) | 104 (39.8%) |
Non (taux) | 25 (9.6%) | 202 (77.4%) | 144 (55.2%) | 24 (9.2%) | 157 (60.2%) |
Tableau 1 : Résultats du questionnaire.
Antigène de H. pylori | Total | |||
Positif (+) | Négatif (-) | |||
qPCR | Positif (+) | 50 | 33 | 83 |
Négatif (-) | 2 | 176 | 178 | |
Total | 52 | 209 | 261 |
Tableau 2 : Résultats diagnostiques de deux techniques.
Positif | Négatif | Taux de positivité | Total | |
Village de Shitan | 52 | 209 | 19.92% | 261 |
Chine | 314423 | 449404 | 42.80% | 763827 |
Tableau 3 : Comparaison des taux de positivité du dépistage de H. pylori entre le village de Shitan et la moyenne nationale.
H. pylori représente l’une des infections bactériennes les plus répandues dans le monde15. Les résultats du questionnaire ont révélé que 55,2 % de la population ne connaissait pas H. pylori, tandis que 90,8 % pensaient que le dépistage de H. pylori était nécessaire. Ces résultats soulignent l’importance de mettre en œuvre des programmes de dépistage de H. pylori dans les zones économiquement défavorisées et éloignées16. Bien que le test respiratoire à l’urée (UBT) soit une méthode de diagnostic courante, son coût élevé et son inadéquation pour les enfants et les femmes enceintes limitent son applicabilité17,18. Le test d’anticorps sériques H. pylori peut détecter des anticorps dans le sérum19 d’un patient. Cependant, ce test ne convient pas à l’analyse post-traitement car les anticorps restent longtemps après l’élimination de la bactérie20. En revanche, le test d’antigène dans les selles offre une approche non invasive qui élimine le besoin d’accéder à la cavité gastrique, ne nécessitant que des échantillons de selles pour l’analyse. Cette méthode réduit considérablement l’inconfort du patient et les risques potentiels, ce qui la rend plus pratique pour le dépistage et le suivi. De plus, sa nature non invasive le rend plus acceptable pour les populations des régions éloignées et sous-développées.
La prévalence des patients positifs à H. pylori dans notre population d’étude est de 19,92 %, ce qui est légèrement inférieur au taux national de positivité de 42,8 %14. Selon le test du khi-deux (P < 0,01), il y avait une signification statistique entre eux. La raison de cette différence peut être que le taux d’infection à H. pylori dans les populations urbaines de sept régions géographiques de la Chine présente une différenciation régionale évidente21. Le taux d’infection est le plus élevé dans l’est de la Chine, plus élevé dans le nord-est de la Chine, le nord de la Chine et le nord-ouest de la Chine, et plus faible dans le sud et le sud-ouest de la Chine21. La zone que nous avons examinée appartient au sud de la Chine, et le taux d’infection est inférieur au niveau national. D’autre part, le fonctionnement non standard du processus d’échantillonnage des échantillons fécaux individuels et le long délai d’envoi pour les tests peuvent également être les raisons de cette différence. Bien que la PCR et ses dérivés soient largement utilisés pour détecter divers agents pathogènes, y compris H. pylori, leur utilité est limitée par la complexité et le coût de l’équipement du thermocycleur et la nécessité de faire appel à des opérateurs spécialisés22,23. Dans cette étude, par rapport aux résultats de la qPCR, la sensibilité et la spécificité de la détection de l’antigène de H. pylori dans les fèces étaient de 60,24 % et 80,08 %. La cohérence de l’antigène de H. pylori dans les fèces et les résultats de la qPCR ont été comparés, et les résultats suggèrent qu’ils étaient modérément cohérents (Kappa = 0,630, P < 0,05). Les raisons de sa sensibilité insatisfaisante peuvent être influencées par l’irrégularité de la collecte des échantillons, de la température de stockage des échantillons et du délai de livraison.
La méthode sandwich à double anticorps pour la détection de l’antigène fécal de l’infection à H. pylori est une technologie de détection immunologique efficace et spécifique. Le cœur de cette méthode est de tirer parti de la capacité de liaison spécifique des anticorps et d’assurer une identification et une quantification précises des antigènes cibles grâce à un système de détection ingénieux. Plus précisément, cette approche comporte deux étapes clés : la capture d’antigènes et la détection d’anticorps. Le schéma de cette technologie est illustré à la figure 5.
L’anticorps anti-Hp de souris enrobé sur la membrane de polyester (T) cible l’épitope VacA de H. pylori pour obtenir une capture spécifique de l’antigène de H. pylori dans les fèces. L’antigène VacA est une exotoxine importante de H. pylori, étroitement associée à l’infection. Les anticorps ciblant VacA peuvent identifier et se lier efficacement à l’antigène, formant un complexe antigène-anticorps. Par conséquent, cette méthode n’est pas facile à croiser avec d’autres maladies gastro-intestinales ou des affections gastro-intestinales.
Au cours de l’essai, l’échantillon liquide pénètre dans le réservoir de détection et migre vers le haut par capillarité. Si l’échantillon contient l’antigène de H. pylori , il forme d’abord un complexe antigène-anticorps avec l’anticorps anti-H. pylori de souris marqué au latex enduit sur le film polyester. Au fur et à mesure que le complexe traverse la zone de détection (T), il est capturé par l’anticorps anti-H. pylori de souris immobilisé, ce qui entraîne une bande rouge visible dans la zone de détection (T), ce qui indique un résultat positif. Si aucun antigène H . pylori n’est présent dans l’échantillon, aucun complexe sandwich d’anticorps doubles ne se forme dans la zone de détection (T), et par conséquent aucune bande rouge n’apparaît, indiquant un résultat négatif. Indépendamment de la présence ou de l’absence de l’antigène de H. pylori , le conjugué latex-BSA-biotine va se lier à la streptavidine immobilisée sur la membrane lors de la chromatographie, produisant une bande rouge dans la zone de contrôle de la qualité (C). Cette bande rouge sert à la fois d’indicateur du bon processus chromatographique et d’étalon de contrôle interne pour le réactif.
La méthode sandwich à double anticorps permet une capture efficace et une détection qualitative de l’antigène de H. pylori dans les fèces à l’aide d’anticorps et de marqueurs soigneusement conçus. Sa simplicité, sa rapidité et sa grande spécificité fournissent un support technique fiable pour le diagnostic adjoint de l’infection à H. pylori . L’application généralisée de cette technologie permet non seulement de réduire les coûts médicaux et d’améliorer l’efficacité du dépistage, mais aussi d’offrir aux patients une expérience de test plus confortable et plus pratique. Cette avancée revêt une importance significative pour la prévention et le contrôle de l’infection à H. pylori à l’échelle mondiale.
De plus, l’hygiène des tests antigéniques dans les selles est une considération cruciale. Cette méthode nécessite des échantillons fécaux frais, qui peuvent être formés ou non, sans restriction spécifique quant au temps de collecte. Lors du prélèvement des échantillons, il est essentiel d’éviter la contamination par l’eau, l’urine, les désinfectants ou les eaux usées. Les échantillons de matières fécales doivent être prélevés dans des contenants propres et secs, exempts de conservateurs et de détergents. Si un stockage est nécessaire, les échantillons peuvent être conservés à température ambiante pendant 6 heures au maximum ou à une température de 2 à 8 °C pendant 72 h au maximum. Les échantillons réfrigérés doivent être ramenés à la température ambiante avant les tests pour garantir des résultats précis. L’efficacité temporelle élevée est également une caractéristique majeure de la détection de l’antigène de l’infection à H. pylori dans les selles. Le test sandwich à double anticorps à base de latex peut fournir des résultats en 10 à 20 minutes par rapport aux méthodes traditionnelles qui nécessitent d’attendre les résultats de laboratoire, ce qui est important pour la reconnaissance de l’infection aiguë et les décisions de traitement précoces dans les zones éloignées et en retard.
En résumé, la détection de l’antigène H. pylori dans les selles offre de nombreux avantages méthodologiques, notamment le caractère non invasif, la simplicité, l’hygiène, la grande efficacité et une large applicabilité. Ces caractéristiques font de cette méthode un outil précieux pour la pratique clinique et fournissent des informations innovantes pour le développement futur des technologies de diagnostic. Dans les régions sous-développées où les conditions sanitaires sont limitées, cette approche est appelée à jouer un rôle central dans le diagnostic et la prise en charge de l’infection à H. pylori .
Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.
Aucun
Name | Company | Catalog Number | Comments |
DNA extraction kit | Jiangsu mole biotechnology co., ltd | 20230223 | None |
H. pylori fecal antigen detection kit | Hangzhou nuohui healthy technology co., ltd | 20213401126 | None |
H. pylori nucleic acid detection kit | Jiangsu mole biotechnology co., ltd | 20230226 | None |
Real-time fluorescence quantitative PCR | Shanghai Hongshi medical treatment technology co., ltd | 20183221659 | None |
Statistical Product and Service Solutions | IBM company | None | None |
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