L'analyse peut s'étendre plus généralement à des tests d'agents antimicrobiens sur des micro-organismes.

Un procédé d'analyse classique consiste à réaliser sur une souche bactérienne présente dans un échantillon, par exemple le sang d'un patient, des tests d'identification et d'antibio- gramme. L'identification a pour but de connaître de façon plus ou moins précise l'espèce bactérienne à laquelle appartient la souche étudiée. Elle est réalisée notamment par une observation macroscopique et microscopique, et une mise en oeuvre de tests à l'aide de réactifs biochimiques spécifiques. En général, la seule connaissance de l'espèce bactérienne ne suffit pas à prédire l'efficacité d'un antibiotique donné sur la souche étudiée. En effet, pour chaque famille d'antibiotiques, les souches d'une mme espèce peuvent posséder des mécanismes de résistance diffé- rents, qui n'inactiveront pas toujours les mmes antibiotiques au sein de la famille. L'antibiogramme consiste en la mise en pré- sence de la souche bactérienne étudiée et de différents antibiotiques susceptibles d'tre efficaces sur cette souche. Il

repose sur une mesure plus ou moins précise de la Concentration Minimale Inhibitrice (CMI) de chacun des antibiotiques pour la souche étudiée, c'est-à-dire la concentration minimale en anti- biotique pour laquelle la souche arrte de se développer.

Les comités d'experts établissent un premier seuil de CMI au-dessous duquel l'espèce testée est déclaree"sensible", et un deuxième seuil au-dessus duquel l'espèce est déclarée "resistante". Entre les deux seuils, l'espèce est déclarée "intermédiaire". Ce sont ces informations que l'on fournit géné- ralement au médecin.

Avant d'tre utilisé par le médecin comme base pour prescrire un traitement antibiotique, le résultat de l'antibio- gramme est souvent interprété. L'objectif de cette interprétation est de déceler d'éventuelles erreurs de test, ou des risques de discordances entre le comportement de la souche étudiée devant un antibiotique donné in vitro lors du test et in vivo dans l'orga- nisme du patient au cours du traitement. Cette démarche s'appuie le plus souvent sur des règles semi-empiriques. Par exemple, elle permet de détecter comme erroné un résultat sensible à un anti- biotique lorsque la souche étudiée appartient à une espèce systématiquement résistante à cet antibiotique, ou lorsqu'elle présente une résistance à un antibiotique proche connu comme systématiquement plus actif. Dans certains cas, elle s'appuie sur la connaissance des mécanismes de résistance possibles pour l'espèce à laquelle appartient la souche étudiée.

Il est ainsi possible de corriger ou de commenter les résultats rendus pour certains antibiotiques, lorsque certains éléments font suspecter que la souche possède un mécanisme de résistance pouvant s'exprimer moins bien in vitro que dans l'or- ganisme. Cette interprétation fait intervenir également des notions d'appréciation du risque pour le patient : en cas de doute pour un antibiotique, on préfère en général déclarer une souche résistante, s'il subsiste d'autres antibiotiques disponi- bles pour un traitement, auxquels elle a été trouvée sensible sans ambiguïté.

Les systèmes d'analyse actuels permettent d'effectuer les tests de manière automatisée et sont capables d'indiquer, pour chaque antibiotique testé, si l'espèce est résistante, intermédiaire ou sensible. Par ailleurs, certains de ces systèmes permettent, notamment par la mise en oeuvre d'une base de règles, d'automatiser une partie de l'interprétation. Les bases de règles mises en oeuvre dans ces systèmes reproduisent le plus souvent les règles semi-empiriques utilisées classiquement. Or ces règles ne sont efficaces que pour détecter et corriger certains cas prédéterminés d'erreurs. Un problème réside donc dans la mise au point d'une méthode d'interprétation permettant de détecter tous types d'erreurs et d'en proposer si possible la correction.

La reconnaissance des mécanismes de résistance risquant de mal s'exprimer in vitro est requise pour effectuer la correc- tion ou le commentaire des résultats. Les bases de règles mises en oeuvre dans les système actuels s'appuient sur la catégorisa- tion en"sensible","intermediaire"ou"résistant", et dépendent étroitement de la liste des antibiotiques testés. Dans un grand nombre de cas, elles ne permettent pas de déterminer précisément le mécanisme de résistance.

Par ailleurs, les couples de seuils de CMI déterminant les categories"sensible","intermediaire"et"resistante", étant fixés par des comités d'experts nationaux, sont susceptibles d'tre modifiés dans le temps et diffèrent d'un pays à l'autre, voire parfois d'un laboratoire à l'autre dans certains pays. Il en est de mme pour les recommandations concernant la conduite à tenir en cas de mise en évidence d'un mécanisme de résistance risquant de mal s'exprimer in vitro. Ainsi, on doit prévoir des bases de règles différentes correspondant aux choix interpréta- tifs des différents comités d'experts nationaux, et permettant une adaptation des règles en fonction des laboratoires. De telles bases de règles sont particulièrement complexes et leur réalisa- tion représente un travail considérable.

Un objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'analyse de tests de sensibilité qui soit indépendant

des choix interprétatifs des comités d'experts, qui permette de détecter et de corriger des erreurs sans avoir à prevoir à l'avance les cas d'erreurs à traiter, et qui permette de fournir, dans la plupart des cas, une indication précise des mécanismes de résistance d'une souche testée pour les différentes familles d'antibiotiques.

Ces objets sont atteints grâce à un procédé d'analyse de résultats d'un test de sensibilité d'un micro-organisme à des agents antimicrobiens, le test consistant à identifier sommaire- ment l'espèce à laquelle appartient un micro-organisme et à mesurer les concentrations minimales inhibitrices (CMI) de plu- sieurs agents antimicrobiens pour ce micro-organisme. Le procédé utilise une base de données répertoriant des espèces de micro- organisme ainsi que leurs mécanismes de résistance devant diffé- rents agents antimicrobiens, et contenant, pour chaque espèce et chaque mécanisme de résistance, des paramètres caractéristiques de distributions statistiques de CMI pour un groupe d'agents antimicrobiens.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend les étapes consistant à extraire de la base de données les paramètres des distributions associées aux méca- nismes de résistance de l'espèce identifiée et aux agents antimicrobiens utilisés pour effectuer le test ; à confronter les CMI mesurées lors du test aux paramètres extraits ; et à indiquer que le test est valide lorsque les CMI mesurées correspondent aux paramètres extraits associés à au moins un mécanisme de résis- tance prédéterminé de l'espèce identifiée.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé indique le mécanisme de résistance prédéterminé.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, lorsque le test n'est pas valide, le procédé détermine des cor- rections à effectuer sur au moins une des CMI mesurées, le choix des corrections répondant à des critères d'optimalité prédétermi- nés.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend, lorsque le test n'est pas valide, les étapes consistant à extraire de la base de données les paramètres des distributions de CMI associés aux mécanismes de résistance d'au- tres espèces et aux agents antimicrobiens utilisés pour effectuer le test ; à confronter les CMI mesurées aux paramètres extraits ; et à déterminer la ou les espèces pour lesquelles au moins un mécanisme de résistance, par famille d'agents antimicrobiens testés, est identifiable sur la base des CMI mesurees.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la base de données contient des informations indiquant, pour des espèces à mécanisme de résistance donne et pour des agents anti- microbiens donnés, une résistance in vivo pouvant tre supérieure à la résistance in vitro.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, les paramètres de distribution stockés dans la base de données comprennent les classes de valeurs de CMI et les effectifs norma- lisés, le procédé comprenant, pour un agent antimicrobien non testé, les étapes consistant à extraire de la base de données les classes et les effectifs associés au mécanisme de résistance prédéterminé et à l'agent antimicrobien non teste ; à retenir les classes pour lesquelles les effectifs dépassent un seuil prédé- terminé ; à confronter les classes retenues à deux seuils de CMI normalisés définissant des catégories"sensible","intermédiaire" et"résistant"d'un micro-organisme ; et à indiquer les catégo- ries situées de part et d'autre de chacun des seuils normalisés se trouvant dans les classes retenues.

Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposes en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 illustre un exemple de contenu de base de données utilisée par le procédé selon l'invention ;

la figure 2 illustre un premier exemple d'analyse selon l'invention permettant d'indiquer sans ambiguïté le mécanisme de résistance d'une espèce testée ; la figure 3 illustre un cas de test erroné et une pro- position de correction de mesure fournie par le procédé selon l'invention ; la figure 4 illustre un cas de test erroné et une pro- position de correction de l'identification d'espèce ; la figure 5 illustre une correction de déclaration de sensibilité à partir d'informations quant à une résistance supe- rieure in vivo de l'espèce testée ; et la figure 6 illustre une déclaration fournie par le procédé selon l'invention à propos d'un antibiotique non testé.

Le procédé selon l'invention utilise une base de don- nées répertoriant des espèces de micro-organisme avec leurs mécanismes de résistance aux différentes familles d'agents anti- microbiens, et des agents antimicrobiens. Pour chaque agent antimicrobien et chaque mécanisme de résistance, la base de données stocke des paramètres caractéristiques d'une distribution statistique de Concentrations Minimales Inhibitrices (CMI). Ces paramètres peuvent tre par exemple une moyenne et un écart-type, ou les limites inférieure et supérieure de la distribution et une information sur sa forme, ou encore les effectifs normalisés de chaque classe de valeurs. Chaque distribution statistique est le résultat de tests effectués sur un grand nombre d'échantillons d'individus de mme espèce et de mme mécanisme de résistance, c'est-à-dire sur une population représentative de l'espèce et du mécanisme de résistance.

Les mécanismes de résistance sont caractérisés par leur spectre d'inactivation sur les antibiotiques d'une mme famille et n'inactivent pas les antibiotiques des autres familles. Une famille est constituée d'antibiotiques présentant des structures biochimiques et des modes d'action apparentés. Par conséquent, la base de données ne stocke, pour une espèce donnée et un mécanisme

de résistance donné, que les distributions statistiques de CMI associées à des antibiotiques d'une seule famille.

Le procédé selon l'invention est destiné à tre mis en oeuvre dans un système d'analyse informatisé, couplé ou non à un système automatisé pour la réalisation d'antibiogrammes. Un logiciel pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention et la base de données pourront avantageusement remplacer le logiciel et la base de règles de systèmes d'analyse existants.

Les figures représentent des histogrammes symbolisant des distributions d'effectifs normalisés des différentes classes de valeurs de CMI (distributions de CMI). L'effectif normalisé d'une classe est, par exemple, le rapport de l'effectif de la classe à l'effectif de la classe la plus nombreuse. Les classes de valeurs de CMI sont représentées sans échelle et croissent de la gauche vers la droite. Chaque barre d'histogramme illustre le nombre d'individus (souches microbiennes) inhibés par la concen- tration correspondante en antibiotique, ce nombre étant décompté sur la population non inhibée par la concentration immédiatement inférieure. A la limite inférieure d'une distribution de CMI, les individus les plus sensibles commencent à tre affectés par l'antibiotique correspondant. A la limite supérieure de la dis- tribution, les derniers individus les plus résistants sont affectés.

La figure 1 illustre un exemple d'extrait de la base de données. Pour l'espèce Escherichia coli et la famille d'antibio- tiques béta-lactamines, on répertorie les mécanismes de résistance"sauvage","pénicillinase", et"BLSE" (béta-lactamase à spectre étendu). Parmi les antibiotiques de la famille des béta-lactamines, on a illustré l'Ampicilline, la Cephalotine et le Cefotaxime.

On constate que les souches possédant le mécanisme sau- vage sont plutôt sensibles aux trois antibiotiques, que celles possédant le mécanisme pénicillinase sont résistantes à l'Ampi- cilline et sensibles aux deux autres antibiotiques, et finalement

que celles possédant le mécanisme BLSE sont plutôt résistantes aux trois antibiotiques.

La figure 2 illustre une étape principale du procédé selon l'invention. Lors d'un test bactériologique classique, on réalise une identification plus ou moins précise de 1'espèce à laquelle appartient la souche étudiée, par exemple à l'aide de réactifs biochimiques d'identification. Cette identification fournit, par exemple, l'espèce Escherichia coli. Simultanément, on réalise un test d'antibiogramme avec un certain nombre d'anti- biotiques. Ce test d'antibiogramme fournit une mesure de la CMI de la souche étudiée à différents antibiotiques, ou permet de situer cette CMI dans un intervalle donné. Dans cet exemple, on utilise l'Ampicilline, la Céfalotine et le Cefotaxime.

Une fois que les tests ont été effectués, une première étape du procédé consiste à extraire de la base de données les distributions de CMI associées aux mécanismes de résistance de 1'espèce identifiée et aux antibiotiques testés. Les CMI mesu- rées, fournies par les antibiogrammes et représentées par des barres verticales dans les figures, sont alors comparées aux distributions de CMI extraites. Cette comparaison peut tre réalisée, par exemple, en faisant correspondre à chaque valeur de CMI mesurée l'effectif normalisé de la classe de valeurs corres- pondante dans la distribution. Cet effectif normalisé reflète 1'adéquation de la CMI mesurée à la distribution extraite de la base de données.

Les effectifs normalisés correspondants sont ensuite agrégés par mécanisme de résistance (par exemple en faisant la moyenne ou le produit des effectifs normalisés), pour l'ensemble des antibiotiques testés d'une mme famille. Cette agrégation fournit un indice synthétique reflétant l'adéquation des CMI mesurées pour ces antibiotiques à chaque mécanisme de résistance.

Si cet indice synthétique a une valeur suffisamment élevée pour l'un des mécanismes de résistance, ce mécanisme de résistance est celui que l'on cherche à identifier et le test est valide.

L'exemple simplifié de la figure 2 permet de constater que le mécanisme de résistance à identifier est le mécanisme "sauvage", ceci du fait que c'est le seul mécanisme pour lequel chaque CMI mesurée correspond à une distribution associée au mécanisme sauvage.

Dans le cas où plusieurs mécanismes de résistance pré- sentent un indice suffisamment élevé, on ne conservera, de préférence, que celui ou ceux dont les indices sont les plus élevés.

La figure 3 illustre un cas, dans le cadre de l'exemple de la figure 2, où les CMI mesurées ne permettent d'identifier aucun mécanisme de résistance. En effet, pour chaque mécanisme de résistance, au moins une des CMI mesurées est en dehors de la distribution de CMI correspondante.

Dans ce cas, on indique que le test n'est pas valide.

Le procédé permet alors de proposer une correction pour une ou plusieurs des CMI mesurées, en recherchant une correction opti- male selon un certain nombre de critères. On cherche notamment à minimiser le nombre d'antibiotiques corrigés, à minimiser le nombre de corrections à la baisse, à minimiser l'ampleur des corrections, à maximiser le niveau d'adéquation des CMI non corrigées aux mécanismes de résistance utilisés, à maximiser la fréquence avec laquelle ces mécanismes de résistance peuvent tre rencontrés. Cette optimisation peut tre réalisée en pondérant les différents critères, ou en les hiérarchisant.

Dans l'exemple de la figure 3, le mécanisme"sauvage" est exclu car il faudrait corriger deux CMI mesurées sur trois.

On cherche dans cet exemple un mécanisme de résistance pour lequel il suffit de corriger une seule CMI mesurée, de sorte que toutes les CMI mesurées correspondent aux distributions de CMI associées à ce mécanisme de résistance.

Si le mécanisme de résistance était"pénicillinase", la CMI mesurée pour la Cephalotine devrait tre décalée vers la gauche d'une valeur Cl, c'est-à-dire diminuée, pour atteindre la limite supérieure de la distribution de CMI manquante.

Si le mécanisme de résistance était"BLSE", la CMI me- surée pour le Cefotaxime devrait tre décalée vers la droite d'une valeur C2, c'est-à-dire augmentée, pour atteindre la limite inférieure de la distribution de CMI manquante.

C'est cette dernière correction C2 que l'on préférera, essentiellement pour des raisons de sécurité. En effet, la cor- rection C2 s'effectue à la hausse, c'est-à-dire que l'on déclare l'espèce plus résistante au Cefotaxime qu'elle ne semble l'tre au vu des valeurs de CMI mesurées. On préférera toujours une correction à la hausse à une correction à la baisse. Bien enten- du, parmi plusieurs corrections possibles, on préférera celle de plus faible valeur.

Si l'on teste plus de trois antibiotiques, on pourra proposer des corrections pour plus d'une valeur mesurée, le nombre de valeurs corrigées devant rester limité.

Le procédé permet également de proposer une correction de l'espèce identifiée. En effet, le processus d'identification de l'espèce comporte toujours un certain risque d'erreur. Le niveau de ce risque dépend en partie de la méthode d'identifica- tion employée, et en partie des espèces en cause, certaines espèces présentant, avec la plupart des méthodes utilisables, un risque non négligeable d'tre confondues avec des espèces pro- ches.

La figure 4 illustre une telle proposition de correc- tion de l'identification de l'espèce. L'espèce a été identifiée initialement comme"Proteus vulgaris", et les antibiotiques testés sont l'Ampicilline, l'Augmentin (Amoxicilline-Acide clavu- lanique), la Cephalotine et la Ticarcilline.

Pour cette espèce, aucun mécanisme de résistance ne correspond aux CMI mesurées (la figure ne représente que le mécanisme"sauvage"). Par contre, il s'avère que la base de données répertorie une espèce, Proteus mirabilis, dont 1'un des mécanismes de résistance, sauvage, correspond parfaitement aux CMI mesurées. Dans ce cas, le système peut proposer l'espèce Proteus mirabilis à mécanisme de résistance"sauvage".

Dans la plupart des cas, on teste d'autres familles d'antibiotiques (les figures n'illustrent qu'une famille). Dans ces cas, avant de proposer une telle correction d'espèce, le système cherche à identifier des mécanismes de résistance supplé- mentaires pour les autres familles d'antibiotiques testés. Une espèce n'est proposée que si on parvient à identifier au moins un mécanisme de résistance par famille différente d'antibiotiques.

De préférence, le système indiquera le ou les mécanismes de résistance identifiés pour l'espèce proposée en correction.

Dans 1'exemple de la figure 4, on remarquera que l'es- pèce proposée en correction est du mme genre que l'espèce initialement identifiée. De manière générale, le système propose- ra en correction une espèce présentant un risque de confusion avec l'espèce initialement identifiée.

Pour proposer ce type de correction, la base de données peut contenir notamment des regroupements d'espèces présentant un risque de confusion. Lorsqu'aucun mécanisme de résistance n'est reconnu pour l'espèce initialement identifiée, le système recher- che une espèce en priorité dans le regroupement correspondant.

La figure 5 illustre l'utilisation d'informations de discordance entre les sensibilités in vitro et in vivo, que l'on peut également stocker dans la base de données.

Dans l'exemple de la figure 5, on teste de nouveau l'espèce Escherichia coli avec l'Ampicilline, la Cephalotine et le Cefotaxime.

Les CMI mesurées permettent d'identifier le mécanisme de résistance"BLSE". La CMI mesurée pour le Cefotaxime indique que l'espèce est plutôt sensible. Or, des recherches ont montré que les souches possédant un mécanisme de résistance BLSE peuvent tre plus résistantes au Cefotaxime in vivo que in vitro. Cer- tains comités d'experts préconisent donc que l'espèce soit déclarée résistante au Cefotaxime, mme si les mesures révèlent qu'elle est sensible in vitro. Ces préconisations peuvent en plus tenir compte de la catégorie de sensibilité initialement définie en comparant les CMI aux seuils établis par les comités d'experts

pour définir les catégories"sensible"et"résistante". Ainsi, pour certains antibiotiques et certains mécanismes de résistance, il peut tre préconisé de transformer en intermédiaire une caté- gorie initialement calculée comme sensible, et de conserver des catégories initialement calculées comme résistantes.

Ainsi, pour chaque antibiotique et chaque mécanisme de résistance d'une espèce, la base de données peut contenir une telle information de résistance in vivo, ce qui permettra au système d'en tenir compte dès que l'antibiotique testé et le mécanisme de résistance identifié correspondent. Le système contient également les règles permettant de combiner ces informa- tions aux catégories de sensibilité définies à partir des seuils.

La figure 6 illustre l'utilisation des informations de la base de données pour fournir des indications supplémentaires.

Comme dans 1'exemple précédent, on teste une souche identifiée à l'espèce Escherichia coli avec l'Ampicilline, la Cephalotine et le Cefotaxime. Le procédé révèle le mécanisme de résistance BLSE.

On pourrait souhaiter des renseignements sur d'autres antibiotiques couramment utilisés pour traiter les infections par Escherichia coli, tels que le Ceftriaxone.

De la distribution des CMI du Ceftriaxone pour les sou- ches de l'espèce Escherichia coli possédant un mécanisme de résistance BLSE, on déduit la plage dans laquelle se situe proba- blement la CMI de la souche étudiée pour cet antibiotique, en ne retenant que les classes de valeurs de CMI pour lesquelles l'ef- fectif normalisé dépasse un seuil prédéterminé. En première intention, la catégorie de sensibilité de la souche étudiée peut tre déterminée en confrontant les classes retenues aux deux seuils établis par les comités d'experts pour définir les catégo- ries"sensible","intermédiaire"et"résistante". Ainsi, le système indiquera les catégories situées de part et d'autre de chaque seuil compris dans les classes retenues.

Dans l'exemple de la figure 6, on retient toutes les classes de la distribution associée au mécanisme BLSE et au Ceftriaxone. Les deux seuils de CMI sont indiqués par des traits

gras et sont compris tous les deux dans les classes retenues. Le système indique alors les trois catégories"sensible", "intermédiaire"et"résistante".

De plus, comme pour le Cefotaxime, des recherches ont révélé que les Escherichia coli à mécanisme BLSE peuvent s'avérer résistantes au Ceftriaxone in vivo. Ainsi, certains experts préconisent de déclarer cette bactérie résistante au Ceftriaxone, quel que soit le résultat de la détermination de la CMI in vitro.

Le système peut donc indiquer que la bactérie est résistante au Ceftriaxone, mme si le Ceftriaxone n'a pas été testé.

De façon générale, le système pourra fournir une indi- cation sur le niveau de résistance probable de la souche aux antibiotiques non testés, en se basant sur la distribution de CMI pour cet antibiotique et le mécanisme de résistance reconnu, et sur les informations de résistance in vivo correspondantes.