La technologie au service d’un avenir sain pour les nouveau-nés
Développement d'une nouvelle technique pour la détection précoce des troubles métaboliques héréditaires

Shimadzu mène diverses activités de recherche et développement visant à promouvoir la santé des personnes et à favoriser une vie plus sûre en collaboration avec des partenaires. Cet article présente une avancée technologique dans le dépistage néonatal des troubles métaboliques héréditaires.

 

Que sont les troubles métaboliques héréditaires ?

Les troubles métaboliques héréditaires sont des maladies génétiques causées par des anomalies enzymatiques congénitales. Les bébés atteints de ces troubles peuvent ne présenter aucun symptôme à la naissance, mais s'ils ne sont pas traités, ils peuvent développer des symptômes et souffrir plus tard de graves problèmes de santé, de troubles neurologiques, voire de décès.

Ces symptômes peuvent être évités grâce à un traitement approprié, comme une thérapie diététique ou des médicaments. La détection et l'intervention précoces auprès de ces patients grâce au dépistage néonatal contribuent à assurer un avenir sain aux bébés.

Analyser des échantillons de sang pour détecter des troubles métaboliques héréditaires cachés à l'aide de la spectrométrie de masse en tandem

L'une des méthodes de dépistage permettant de détecter ces troubles métaboliques est la spectrométrie de masse en tandem. Les spectromètres de masse sont des systèmes qui ionisent une substance cible, identifient les substances spécifiques, puis déterminent les quantités de ces substances dans des échantillons extrêmement petits comme du papier filtre de sang séché.

Ce type d'analyse est effectué à partir d'un très petit volume de sang prélevé sur des nouveau-nés dans la semaine suivant leur naissance et recherche des ions de métabolites spécifiques indiquant une maladie afin de déterminer ces métabolites dans l'échantillon. Ces données peuvent alors indiquer la présence d'un trouble métabolique potentiel. Développé pour la première fois aux États-Unis dans les années 1990, le dépistage néonatal par spectrométrie de masse en tandem est de plus en plus populaire en Europe, aux États-Unis et en Asie depuis environ 2000.

Shimadzu a collaboré avec Seiji Yamaguchi, professeur invité au département de pédiatrie de la faculté de médecine de l'université de Shimane, pour développer une méthode de dépistage plus rapide et plus simple basée sur la spectrométrie de masse en tandem. Cette méthode peut être utilisée avec des spectromètres de masse en tandem pour dépister simultanément 20 maladies potentielles ou plus. Au Japon, près de 100 % des bébés subissent un dépistage néonatal à l'aide de la spectrométrie de masse en tandem.

Utilisation d'un spectromètre de masse pour mesurer les marqueurs dans le sang

Le défi de longue date – les faux positifs

Les résultats faussement positifs pour l’acidémie isovalérique constituent un défi de longue date associé à l’utilisation croissante des tests de dépistage.

Un diagnostic précoce et précis de l’acidémie isovalérique est important car la maladie provoque des vomissements, des troubles de la conscience et des troubles neurologiques dès la petite enfance.

L'acidémie isovalérique est détectée en mesurant les taux d'isovaléryl-carnitine (i-C5) dans le sang. Cependant, l'utilisation d'antibiotiques par la mère ou le bébé augmente les taux de pivaloyl-carnitine (p-C5) dans le sang, qui a la même masse que l'i-C5. La spectrométrie de masse en tandem a du mal à distinguer les substances de même masse, ce qui conduit à des faux positifs pour l'acidémie isovalérique chez les bébés en bonne santé causés par la détection de p-C5.

Pour cette raison, un résultat positif nécessite des examens supplémentaires, ce qui est physiquement stressant pour le bébé et psychologiquement stressant pour la famille. Le développement de méthodes pour prévenir les faux positifs peut être essentiel pour les bébés et leurs familles.

 

Éliminer les faux positifs en une seule étape

Shimadzu a collaboré avec le Dr Hironori Kobayashi de la division de laboratoire clinique de l'hôpital universitaire de Shimane pour développer une nouvelle technique visant à prévenir les faux positifs 

L'analyse par spectrométrie de masse en tandem décompose une substance ionisée et mesure les masses de ses produits de dégradation. Cette recherche collaborative a montré que l'isovaléryl-carnitine dérivée de l'acidémie isovalérique et la pivaloyl-carnitine dérivée des antibiotiques diffèrent dans la facilité de leur dégradation. Cette différence permet aux analystes de distinguer les deux composés en fonction du rapport des ions dégradés et ainsi d'éviter les faux positifs (brevet en instance pour cette technique). La nouvelle méthode ne nécessite qu'une seule mesure d'ions supplémentaire par rapport à la méthode de dépistage actuelle. Elle peut être facilement modifiée même dans les hôpitaux et les centres de dépistage qui effectuent déjà le dépistage et n'entraîne aucun changement dans les délais de dépistage.

Les spectromètres de masse de Shimadzu sont utilisés dans de nombreuses applications autres que le dépistage néonatal. Cette technique, basée sur les rapports ioniques, était à l’origine utilisée pour tester les résidus de pesticides dans les aliments. Son application au dépistage néonatal a conduit à la découverte d’une nouvelle méthode pour éviter les faux positifs.

Spectromètre de masse en tandem utilisé dans le dépistage néonatal

 

Atteindre l’ODD « Bonne santé et bien-être »

Cette nouvelle technique est actuellement introduite dans les hôpitaux et les centres de dépistage du Japon et permet aux personnes de bénéficier de tests de dépistage plus fiables. Bien que près de 100 % des bébés subissent un dépistage néonatal au Japon, il existe encore de nombreuses régions du monde où la couverture est faible ou où le dépistage n'a pas encore été introduit. Shimadzu continuera à œuvrer pour soutenir un dépistage plus précis non seulement au Japon mais dans le monde entier. Ce travail contribuera à atteindre l'objectif de développement durable (ODD) 3 « Bonne santé et bien-être ».

Ces dernières années, le développement de traitements a permis la découverte d'autres maladies qui deviennent candidates à des procédures de dépistage. Nous avons l'intention de continuer à contribuer au développement de technologies utilisées pour mener des recherches sur diverses maladies.

Contribuer à la réalisation des objectifs de développement durable (ODD)

Message de la personne en charge du développement de la méthode de dépistage néonatal

Takanari Hattori, de la division des instruments d'analyse et de mesure de la division des sciences de la vie de l'unité commerciale MS Business Unit de Shimadzu, participe à la recherche et au développement pour le dépistage néonatal. Il a parlé de la technologie de Shimadzu et de sa collaboration avec ses partenaires.

Des recherches conjointes ont été menées par (à l'extrême gauche) Miki Matsui (chercheur clinique), Hironori Kobayashi MD et Tsubasa Ohguni (technicien de laboratoire clinique) de l'Université de Shimane. Takanari Hattori (unité commerciale MS) et Tetsuo Iida (centre d'excellence des solutions) de Shimadzu.

 

• * Tous les instruments de cet article sont des instruments à usage scientifique uniquement (RUO) et ne sont pas destinés à être utilisés dans des procédures de diagnostic. Shimadzu est un fournisseur d'équipements d'analyse et dans certaines régions, y compris aux États-Unis, les produits Shimadzu peuvent être réglementés comme étant destinés uniquement à la recherche. Si vous avez des questions sur l'utilisation approuvée d'un appareil Shimadzu, veuillez contacter votre bureau régional.

Références

Site web	：	Société japonaise de dépistage néonatal (jsms.gr.jp)
Livre	：	「Mesure des molécules : du dépistage du cancer à l'exploration spatiale* par Toshihiro Fujii, 2022, Bungeishunju. * La traduction anglaise est à titre de référence uniquement. « 分子をはかる がん検診から宇宙探査まで » (Titre original en japonais)