Document de recherche 2016/038
Rapport sur l'évaluation du rendement de la plateforme BioMark de Fluidigm pour la surveillance à haute capacité des microbes chez le saumon
Par Miller, K.M., Gardner, I.A., Vanderstichel, R., Burnley, T., Schulze, A.D., Li, S., Tabata, A., Kaukinen, K.H., Ming, T.J., et Ginther, N.G.
Résumé
Une évaluation officielle de la plateforme microfluidique à haute capacité de BioMark MC de Fluidigm aux fins d'utilisation dans le cadre de la recherche de suivi a été entreprise. On a procédé à quarante-sept essais, tirés de la littérature ou non, sur 46 microbes suspectés ou reconnus pour causer des maladies chez le saumon à travers le monde, et obtenus des contrôles appropriés. L'évaluation a terminé l'étape 1 du processus de l'Organisation mondiale de la santé animale (OIE), en vérifiant la sensitivité analytique, la spécificité analytique ainsi que la répétabilité et l'uniformité entre les plateformes d'un laboratoire pour les 47 essais. Toutefois, il convient de noter que les analyses de la répétabilité ont été réalisées en moins de deux mois, ce qui ne permet peut-être pas de bien tenir compte du facteur temps. La plateforme microfluidique peut évaluer les duplicats des 47 microbes en même temps au moyen de 96 échantillons mais, pour ce faire, compte tenu de la très petite taille des chambres de réaction (7 nl), il faut ajouter une étape d'enrichissement qui comprend une analyse multiplexe de toutes les amorces d'essai. En conséquence, nous avons élaboré une approche unique visant à évaluer davantage le rôle de l'enrichissement en série ciblé en ce qui a trait à la spécificité et à l'analyse quantitative relative des essais.
En tout, cette étude a nécessité 349 440 réactions en chaîne par polymérase quantitative (qPCR) pour 37 jeux ordonnés dynamiques avec la plateforme BioMark et 11 384 plaques à puits avec la plateforme ABI 7900. Selon toutes les mesures, les essais évalués sur la plateforme ont respecté les normes élevées et démontré un haut niveau de sensitivité (limite de détection pour 40 copies par chambre de réaction, avec moins de 10 copies pour la majorité des essais), de spécificité (la plupart des essais ont affiché une sensitivité et une spécificité supérieures à 98 % aux microbes ciblés) et de répétabilité (en moyenne 96 % de l'ensemble des essais pour les échantillons réalisés par deux techniciens, et une concordance presque parfaite pour le pointage). L'uniformité dans les données entre les deux plateformes était également élevée, avec un coefficient de corrélation de concordance (CCC) de 0,95 après correction pour une différence de 8-10 Ct entre les plateformes. Si les échantillons n'obtenaient un résultat positif qu'aux détections de duplicats et que des points de seuils Ct appropriés étaient appliqués, la spécificité et la sensitivité entre les plateformes s'élevaient à plus de 0,99 %. Enfin, il n'y avait aucune preuve que l'étape d'enrichissement par amplification de cibles spécifiques ait un impact quelconque sur la sensitivité ou la spécificité analytique des essais.
Au cours de l'évaluation, lorsque nous avons observé que la plateforme offrait des données fiables de plus haut niveau, nous avons décelé quelques essais qui ont obtenu de moins bons résultats à une ou plusieurs mesures. La plupart pouvaient toujours être utilisées dans des limites raisonnables à des fins de recherche pour documenter l'écart dans la prévalence et la charge, mais quelques-uns de ces essais ont été supprimés ou remplacés. Les problèmes liés à la qualité de la courbe d'amplification semblent avoir l'effet le plus important sur le rendement des essais, et ont touché 6 des 47 essais. L'optimisation des concentrations amorce/sonde pourrait toutefois résoudre ce problème la majorité du temps.
La plateforme BioMark s'est révélée en mesure de fournir des données quantitatives de manière fiable, rapide et peu coûteuse sur la présence et les charges des microbes. Nous n'avons pas évalué la plateforme à des fins d'analyse diagnostique, qui nécessiterait une nouvelle évaluation en fonction de différents critères pour vérifier si les diagnostics sont appropriés pour cette technologie en ce qui concerne le saumon. Nous avons toutefois remarqué que la plateforme est déjà appliquée aux diagnostics bactériologiques et viraux chez les humains ainsi qu'aux analyses de la qualité de l'eau.
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