Caractérisation et impact pronostic des réponses inflammatoires par transcriptomique de l’hôte et des coinfections par métagénomique chez les patients atteints de SDRA COVID-19 en réanimation – COMETS

La pandémie d’infection respiratoire liée au virus SARS-CoV-2 (COVID-19) est aujourd’hui responsable de plus de 4000 décès, principalement (67%) secondaires à des syndromes de détresse respiratoire aiguë (SDRA) (Yang 2020). Le SDRA est habituellement associé à une mortalité d'environ 40% (Gilbert 2018), mais ce taux atteint 61% chez les patients infectés par le SARS-CoV-2 (Yang 2020). Deux endotypes ont été décrits chez les patients présentant un SDRA : l’un, hyper-inflammatoire, associé à une mortalité très élevée (51%) ; le second, peu inflammatoire (immunoparalysie), associé à une mortalité beaucoup plus faible (19%) (Calfee 2014). Chez les patients COVID-19, des profils de réponse immunitaire très différents ont également été observés. Ainsi, une partie des patients présentent une lymphopénie profonde et/ou des excrétions virales prolongées associées à des co-infection plus fréquentes (+29% de virus, +23% de bactéries, +10% de champignons) (Zhang 2020). Ce dernier groupe pourrait être plus à risque en termes de mortalité. L’intensité de la réponse inflammatoire et/ou les coinfections microbiennes apparaissent donc comme des facteurs de risque de sévérité et de mortalité chez les patients infectés par le SARS-CoV-2 qui déterminent l’évolution de la maladie sous l’une ou l’autre forme décrites. Afin d’orienter de façon précoce une prise en charge thérapeutique optimale, adaptée à chacune de ces formes, il est fondamental de pouvoir caractériser ces profils sur le plan microbiologique et inflammatoire.
Avec un réseau engagé de 6 réanimations au travers de l’est et nord francilien, 180 patients présentant un SDRA et infectés par le SARS-CoV-2 sont en cours de recrutement. Pour ces patients, un écouvillon naso-pharyngé est prélevé à l’inclusion puis chaque semaine, un nouvel écouvillon et un prélèvement respiratoire profond sont à nouveau prélevé jusqu’à J28 pour une exploration des co-infections et pour le suivi de la charge virale dans le cadre du soin. Les fonds de tubes de chacun de ces prélèvements sont collectés pour l’étude. En parallèle, les donnés cliniques habituellement collectée dans le cadre du soin en réanimation seront recueillies sur un CRF, elles permettront notamment de calculer le score de risque tel que le SOFA.
La métagénomique clinique est une technique qui a la capacité d'explorer en même temps la réponse inflammatoire de l’hôte par transcriptomique et la/les co-infection(s) de l'ensemble des micro-organismes. Pour cela une méthode accréditée selon la norme 15189 et utilisée en routine diagnostique pour l’exploration des infections complexes sera employée (Rodriguez 2019). En pratique, les échantillons seront pré-extraits (lyse chimique, enzymatique et mécanique) puis extraits à l’aide du QiaSymphony (Qiagen). La préparation des banques sera réalisée conjointement par kit Nextera XT pour l’ADN et Stranded TruSeq Total RNA (Illumina) puis séquencées par NovaSeq (Illumina). L’analyse de métagénomique et transcriptomique sera réalisée par notre logiciel MetaMIC, additionné d’un module spécifique récemment ajouté pour l’analyse des variant du SARS-CoV-2 et son suivi dans le temps. A l’issue, une analyse de data-mining non supervisée sera réalisée pour établir la présence des groupes « hyperinflamatoire » et « immunoparalysie », puis permettre l’analyse des déterminants guidant leur clustering. Enfin, chaque groupe sera analysé selon ses données clinico- biologiques et virologiques afin d’en déterminer les risques spécifiques.
Le projet proposé, évaluera donc de façon exhaustive les dynamiques de l’infection SARS-CoV-2, le profil inflammatoire et la documentation microbiologique des patients COVID-19 en SDRA par métagénomique/transcriptomique dans l'objectif de déceler des profils de patients à risque, de comprendre les mécanismes des formes graves de la maladie et de permettre une évaluation du pronostic plus précis et plus précoce, ainsi qu’une adaptation de la prise en charge.