Test diagnostique du SARS-CoV-2

Kit CDC de diagnostic par transcriptase inverse en temps réel pour le Coronavirus 2019-nCoV, rebaptisé SARS-CoV-2.

Écouvillons stériles pour prélèvements à fin de recherche du coronavirus SARS-CoV-2 en laboratoire.

Un test diagnostique du SARS-CoV-2 peut être effectué en cas de suspicion de maladie à coronavirus 2019 (Covid-19) à l'examen clinique et en complément à des examens approfondis (tomodensitométrie, etc.). Il peut être effectué par des tests de réaction en chaîne par polymérase après transcriptase inverse pour la détection de l'ARN viral (RT-PCR) ou par des tests à base d'anticorps ELISA pour la détection des protéines du virion.

L'infrastructure de recherche européenne EVA (European Virus Archive) s'est rapidement organisée pour fournir aux laboratoires de diagnostic du monde entier des éléments viraux destinés à servir de contrôles pour les tests basés sur l'ARN ou sur la protéine.

Types de tests

RT-PCR (ou par biologie moléculaire, détection de gènes)

L'un des premiers tests de RT-PCR a été développé à La Charité à Berlin en janvier 2020 en utilisant la PCR quantitative et a formé la base de 250 000 kits que l'OMS distribue. Le 2 mars, l'OMS diffuse un protocole-type établi par l'Institut Pasteur de Paris. D'après une étude coréenne, ce dernier test aurait une sensibilité inférieure à la détection du gène N.

La sensibilité de ce type de test est évaluée entre 50 et 60 % et la spécificité est assez mauvaise à 75 % , contre 99 % et 98 % pour les tests PCR multiplex, qui ne sont pas début mai encore utilisés.

La société sud-coréenne Kogenebiotech a annoncé le 11 février 2020 que son kit de détection PowerChek 2019-nCoV™ Real-time PCR Kit, qui cible le gène « E » partagé par tous les Betacoronavirus et le gène RdRp spécifique du SARS-CoV-2, avait reçu une autorisation d'utilisation en urgence (en) de la part des autorités coréennes et américaines.

D'autres sociétés comme Seegene et Solgent ont également développé en février 2020 leurs versions de kits de détection de qualité clinique appelés « DiaPlexQ » et « Allplex 2019-nCoV Assay » respectivement.

Aux États-Unis, les Centers for Disease Control distribuent le test de diagnostic CDC 2019-Novel Coronavirus (2019-nCoV) Real-Time RT-PCR aux laboratoires de santé publique. Dans les premières versions, un test génétique sur trois avait donné des résultats non concluants au CDC d'Atlanta ; les tests plus récents utilisant deux composants ont été jugés fiables le 28 février 2020, permettant aux laboratoires nationaux et locaux d'accomplir rapidement les tests : ce test a été approuvé par la Food and Drug Administration (FDA) en vertu d'une autorisation d'utilisation en urgence.

L'université des sciences et technologies de Hong Kong a proposé début février un test RT-PCR microfluidique très rapide.

Au 4 mars 2020, l'OMS a répertorié les laboratoires de référence officiels et les protocoles de développement suivants :

Pays	Institut	Cibles génétiques
Allemagne	Charité	RdRp, E, N
Chine	CDC chinois	ORF 1ab et nucléoprotéine (N)
États-Unis	CDC américain	Trois cibles dans le gène N
France	Institut Pasteur, Paris	Deux cibles dans le gène RdRp, E
Hong Kong	HKU	ORF1b-nsp14, N
Japon	Institut national des maladies infectieuses	Protéine Spike (Peplomer (en))
Thaïlande	Institut national de la santé	N

Production des kits de test RT-PCR

Dès le mois de janvier, tous les fabricants potentiels se sont lancés dans une bataille pour produire les kits de tests RT-PCR : lutte contre le temps pour juguler l'épidémie et lutte commerciale pour ne pas rester à l'écart d'une demande explosive.

Au 17 avril, le site FINDDX recense plus de 500 tests destinés au diagnostique du SARS-CoV-2, dont 428 commercialisés et 85 en développement. Dans les tests commercialisés, 223 sont des tests virologiques, essentiellement selon la méthode RT-PCR.

Pour la France, le Ministère de la Santé publie la Liste des réactifs de diagnostic par RT-PCR du Sars-CoV-2. À la date du 3 avril, cette liste recense 7 tests validés par le CNR (Centre national de référence) et 32 tests marqués CE.

La disponibilité effective des réactifs est un point critique dans la politique de dépistage mise en place dans chaque pays. En mars et avril, il y a peu d'informations sur les nombres de kits de test disponibles, soit du côté des fabricants - capacité de production ? quantité produite ? -, soit du côté des pays - quantité commandée ? quantité livrée ? quantité utilisée ? -.

En plus des kits de réactifs nécessaires, il faut aussi disposer de kits de prélèvement. Bien qu'ils soient beaucoup plus simples à fabriquer, les médias ont rapporté de pénuries de kits de prélèvement dans certains pays.

Fiabilité des tests RT-PCR

La fiabilité des tests RT-PCR a souvent été mise en doute. En particulier, il y a de nombreux exemples de patient testés négatifs, puis testés positifs avec parfois une issue fatale. Cette mauvaise fiabilité apparente recouvre plusieurs sujets, les uns liés à l'analyse RT-PCR, d'autres liés à l'évolution de la maladie chez un patient, d'autres enfin liés aux procédures de mise en œuvre.

En ce qui concerne la méthode RT-PCR, c'est une méthode qui n'a pas intrinsèquement une excellente fiabilité. En effet il y a par exemple pour le Sars-Cov2 de nombreuses et constantes mutations du virus, qui peuvent le rendre moins détectable. La sensibilité est mauvaise (la plus faible en moyenne parmi tous les types de tests), la spécificité (la capacité à détecter le virus recherché et pas autre chose) assez bonne. On a constaté aussi des défaillances dans les procédures et les réactifs destinés au diagnostic du SAR-CoV-2. En février 2020, le CDC des États-Unis a décidé de ne pas utiliser les tests mis au point internationalement et de développer son propre test qui s'est révélé défectueux ; en mars et avril, des millions de kits livrés par la Chine se sont révélés défectueux en Espagne, République tchèque, Slovaquie, Turquie et Royaume-Uni.

En France, la validation de chaque kit de réactifs est réalisé par le CNR (Centre National de Référence) en utilisant une souche virale unique et en utilisant la procédure et l'équipement d'analyse spécifié par le fabricant.

Sources de Faux positifs apparents ou réels :

• Réactifs ou procédure incorrects ou mauvaise sélectivité : le test détecte autre chose que le SARS-Cov-2.
• Contamination croisée durant le prélèvement ou durant l'analyse.
• Erreur d'identification du patient, notamment lorsque la procédure n'assure pas une traçabilité automatique par code barre depuis le prélèvement jusqu'à la délivrance du résultat.

Source de Faux négatifs apparents ou réels :

• Réactifs ou procédure incorrects ; le test ne détecte pas suffisamment le SARS-CoV-2.
• Mutation du virus ; les réactifs sont mis en défaut ; c'est théoriquement possible mais pas encore signalé pour le SARS-CoV-2
• Mauvais prélèvement ; le virus est présent mais le prélèvement a récolté trop peu de virus ; en particulier, on a vu des cas où le prélèvement est réalisé par le patient, ce qui risque d'être insuffisant car le prélèvement est très désagréable.
• Début de l'infection ; la charge virale est encore faible.
• Évolution de l'infection ; la charge virale dans les voies respiratoires supérieures a fortement diminué, bien que le virus soit présent dans l'organisme. Il faut faire des prélèvements dans les voies respiratoires basses, ou dans les selles.
• Évolution de la maladie ; le virus a été neutralisé par les anticorps, la maladie est devenue une détresse respiratoire.
• Erreur d'identification du patient.
• Erreur du système informatique ; par exemple, l'Irlande a rapporté la situation où des tests revenus avec le statut « invalide/indéterminé » ont été classés « négatifs » parce que le logiciel utilisé ne connaissait que « positif ou négatif ».

Pour la recherche : l'analyse RT-PCR est une méthode de référence pour les recherches sur le coronavirus, par exemple pour l'étude de la persistance. Dans ce contexte elle présente un défaut sérieux ; l'analyse RT-PCR permet de détecter des traces même très faibles de l'ARN du coronavirus, mais elle ne prouve pas que l'on est en présence de virions capables d'infecter une cellule. C'est une source de controverses sur certaines études publiées.

Organisation pratique des tests RT-PCR

Les tests PCR sont bien connus et couramment utilisés pour rechercher des virus humains, animaux ou végétaux. Toutefois la méthode est assez sophistiquée et n'est pas disponible dans les laboratoires de ville^{[réf. nécessaire]} ou les hôpitaux simples. L'organisation actuelle pour la réalisation des tests PCR est basée sur des plateaux techniques disposants des installations et des machines d'analyse ; ces plateaux techniques existent dans des laboratoires publics associés aux CHU ou dans des laboratoires privés qui fédèrent quelques dizaines ou quelques centaines de laboratoires de ville. En France, il y a environ 120 plateaux techniques équipés face aux 3700 laboratoires de biologie médicale (source INSEE).

Le déroulement d'un test RT-PCR pour diagnostic du SAR-CoV-2 est donc en quatre phases :

1. Prélèvement - Identification du patient, prélèvement rhino-pharyngé avec un écouvillon, conditionnement de l'échantillon sous triple emballage. Ce prélèvement peut être fait par les laboratoires de ville, les services des hôpitaux, ou même les médecins de ville, à condition de disposer du kit de prélèvement. Certaines procédures prévoient de prendre deux échantillons pour chaque prélèvement. Durée : 5 à 15 minutes.
2. Collecte et transport - Chaque plateau technique possède une organisation de collecte et de transport pour les laboratoires affiliés ; les entreprises spécialisées dans cette activité font la tournée des points de prélèvement et assurent le transport avec les précautions sanitaires adéquates ; notamment pour le SARS-Cov-2, les échantillons doivent être conservés à 4 °C. Durée pour la collecte et le transport: typiquement un demi-jour à un jour, éventuellement plus rapide si le prélèvement est à proximité du plateau d'analyse.
3. Analyse - L'analyse PCR est faite au moyen d'un thermocycleur. Il existe de nombreux types d'appareils correspondant à des usages différents ; ces appareils étant plus ou moins automatisés ; pour l'analyse en masse, les thermocycleurs travaillent par lot de 64 échantillons et peuvent analyser jusqu'à 1 000 à 3 000 échantillons par 24 h (valeur théorique à condition que toute la chaîne suive le rythme). Durée : quel que soit l'appareil d'analyse RT-PCR, il faut compter 3 à 4 heures pour faire l'analyse (préparation, cyclage et lecture du résultat).
4. Résultats - La délivrance du résultat au demandeur est faite par voie électronique, donc assez rapide.

En pratique, un test RT-PCR prend 1/2 jour à 2 jours. Dans les médias, la durée du test complet est souvent confondue avec la durée du prélèvement qui en est la partie visible. Certains états (Irlande, Californie) rapportent des situations où il faut une à deux semaines pour obtenir le résultat car la quantité de prélèvements réalisés est largement supérieure aux capacités d'analyse.

Cette organisation est en place en France et fonctionne correctement lorsqu'il s'agit de traiter quelques dizaines ou quelques centaines d'échantillons par jour. Pour augmenter massivement le nombre d'échantillon traité par jour, les difficultés viennent du nombre de kits de prélèvement et de réactif et du nombre de machines d'analyse disponibles, mais aussi du manque de personnel qualifié lorsque l'analyse est semi-automatique, du fait qu'un kit de réactif est validé pour un type de machine - ce qui complique l'approvisionnement - , et du fait que les laboratoires sont équipés de nombreux logiciels différents et que les formats de transferts de données ne sont pas unifiés - ce qui complique la réorganisation des réseaux de laboratoires -.

Test multiparamétriques - acide nucléique

Le test d'analyse métagénomique Explify Respiratory d'IDbyDNA identifie en moins d'une heure plus de 900 agents pathogènes respiratoires, dont le SARS-CoV-2. Le délai d'exécution, entre la réception de l'échantillon et le résultat du test est de 36 heures. Il est plus cher que les tests RT-PCR.

Tests dits « antigéniques »: recherche d'antigènes

Ces tests donnent un résultat en 15 minutes à 30 minutes, et sont basés sur la recherche d'antigènes du virus. Ils ont une sensibilité assez modeste (60,2 %) et une très bonne spécificité (99,2 %). Le résultat du test ne permet donc pas d'affirmer avec une bonne fiabilité quand sortir de l'isolement (ou par anticipation d'une décision générale de confinement), sauf si le test est confirmé par des symptômes cliniques indiscutables. Le malade peut alors dans ce cas sortir de l'isolement 25 jours après le début de la maladie. Les capacités de production restent cependant faibles en comparaison des besoins pour opérer un dé-confinement de la population dans les conditions les meilleures.

Tests sérologiques: recherche d'anticorps

Un test sérologique détecte la présence d'anticorps de classe IgG ou IgM développés suite à une infection par la virus Cov19 (entre 5jrs après et plusieurs mois), dans le sang. Comme pour les tests RT-PCR, l'intérêt du test dépend de l'antigène détecté. Des tests rapides (échantillon à l'unité en 15-30min) et en format microplate ELISA (pour les laboratoires, pour 50-100 échantillons en 2hr) ont été rendus disponibles tôt dans l'épidémie mais ont été peu utilisés, car s'ils ont une très bonne spécificité (100 %), la sensibilité maximale est de 70 % (après 10 jours d'incubation) et ils ne détectent pas les 5-7 premier jours d'incubation . La sensibilité est aussi possiblement un peu plus faible encore dans la population plus âgée, à cause du phénomène d'immunosénescence. Ils ne semblent pas pouvoir être utilisés seuls pour faire du dépistage, leur intérêt principal est pour le suivi épidémiologique:

Utilité : Les tests sérologiques permettent aux épidémiologistes et aux décideurs publics de connaitre la part de la population générale qui a été réellement été infectée depuis le début de la pandémie, d'évaluer le nombre de cas asymptomatiques et de préciser le coefficient de contamination $R_{0}$ de l'épidémie. Début avril 2020, personne ne connait encore ce nombre réel d'asymptomatiques, ni le rôle exact des enfants infectés mais asymptomatiques (à éclaircir avant la réouverture les écoles). Finalement, ces tests confortent la compréhension épidémiologique de Covid-19 apportées par des études étrangères sur des bases cliniques, et sont surtout un élément clé pour statuer de la réponse à la pandémie d'une population donnée.

Lors d'essais cliniques d'un vaccin, ils permettent de vérifier que le vaccin fonctionne réellement (immunise).

Ils peuvent aussi aider à rechercher rétrospectivement après des semaines ou mois s'il y eut une infection chez un individu (infection suspectée, enquête de contact d'un infecté), et mesurer l'exposition rétrospective d'un groupe.

Historique : la conception de ces tests est facile techniquement, mais la valeur du test repose sur le choix de l'antigène détecté ce qui dépend de la compréhension croissante de la manière dont l'« enrobage viral » (capside) déclenche la reconnaissance et la neutralisation du virus par un système immunitaire sain. Depuis avril 2020, de nombreux laboratoires et entreprises de diagnostic sont en compétition pour les produire en masse, car la plupart des gouvernements vont les acheter par millions, pour leurs contrôles, et pour les particuliers. Sous l'égide de l'OMS et « avec leurs régulateurs nationaux, les gouvernements doivent trouver un équilibre entre l'urgence et les préoccupations quotidiennes de sensibilité et de spécificité qui s'appliquent à tout nouveau diagnostic médical ».

Un malade ayant été infecté par la Covid-19 est probablement immunisé pour des mois ou années (ce qui reste à confirmer). Sur la base de cette forte probabilité, face à l'urgence de « ramener les gens au travail et de rouvrir les frontières - et ceux dont l'immunité peut être démontrée pourraient reprendre le travail sans risque » et face à une pénurie d'agents de santé un tel test peut montrer qu'un agent de santé pourrait à moindre risque ou sans risque retourner au travail ; certaines autorités ont décidé exceptionnellement d'alléger leurs critères d'évaluation, depuis mi-mars pour la FDA.

Nota :

1. un test immunologique analyse un échantillon de sérum sanguin ; il peut être positif bien après la guérison, alors que le virus n'est plus présent, mais lors de la période d'incubation ce test est beaucoup moins sensible qu'un test PCRn et négatif les premiers 6 jours en moyenne dans le cas du SARS-CoV-2; il n'évalue donc non pas l'infection virale présente, mais l'immunité au virus. S'il était utilisé dans le but de détection en sortie d'une période de confinement, il est susceptible de ne pas détecter tous les profils contaminés car sa sensibilité n'est que de 70 % pendant les 10 premiers jours de l'infection.
2. Il conviendra de faire attention en cas de thérapie par transfert de plasma de personnes infectées et gueries (immunisation passive): dans ce cas le test sera positif, c'est-à-dire indiquera que la personne a au moment du test les anticorps recherchés, sans préciser que l'infection a été (déjà) jugulée, et si l'immunité n'est que brièvement apportée par le traitement ou acquise ^{[réf. nécessaire]}.

Tests immunologiques disponibles :

• Le 17 février 2020, le premier test immunologique pour le SARS-CoV-2 a été décrit en Chine par une équipe du Wuhan Institute of Virology ; Le premier test rapide a été créé par la société de biotechnologie franco-finlandaise Mobidiag (aidée à hauteur de 25 millions d'euros par la banque européenne d'investissement en 2019) mais il est fabriqué par le groupe chinois Autobio Diagnostics (leader pour le diagnostic clinique en Chine) puis distribué par Mobidiag et des distributeurs locaux (sauf au Portugal, aux Pays-Bas et en Ukraine). Ce premier immuno-test fonctionne via les deux plateformes Amplidiag® et Novodiag® de ; l'immunodosage de certains IgG et IgM dans le sérum, le sang total ou le plasma prend environ 15 minutes.

Mobidiag a ensuite créé deux tests moléculaires complémentaires (Novodiag® COVID-19 et Amplidiag® COVID-19) ;

• Le 25 février 2020, une équipe de la École de médecine Duke – NUS (en) de Singapour a annoncé un autre test d'anticorps pour le SARS-CoV-2, donnant un résultat en quelques jours.
• Le 28 février 2020, une autre société sud-coréenne (PCL) a demandé l'homologation accélérée auprès du ministère de la Sécurité alimentaire et des médicaments de Corée du Sud d'un kit dit "COVID-19 Ag GICA Rapid", bien plus rapide qu'un kit de détection basé sur la RT-PCR en temps réel ; PCL affirme que son kit pose un diagnostic en 10 minutes.
• En Europe, le groupe Euroimmun a pu rapidement faire certifier un test « Anti-SARS-CoV-2 », qui pourra donc être vendu au sein de l'UE.

D'autres sociétés, à travers le monde, ont mis au point des tests dont l'entreprise Bretonne NG Biotech qui a remporté le marché français. Cependant cette Pme indique avoir une capacité de production mensuelle de 500 000 tests à partir du début mai, ce qui ne couvrira qu'une très petite partie des besoins qu'implique un dépistage massif lors d'un déconfinement.

Tests basés sur l'enzyme Cas12

Un procédé basé sur l'enzyme cas12 permet en 40 minutes, uniquement avec les réactifs du test de visualiser ou non la contamination. L'étude a porté sur 83 patients et donnerait une valeur prédictive positive de 95 % et négative de 100 %.

Diagnostic par Scanner pulmonaire

Le scanner pulmonaire, un outil d'imagerie de routine pour le diagnostic de la pneumonie, est rapide et relativement facile à réaliser en complément à l'examen clinique, sans être un test de détection virale à proprement parler. Une recherche a révélé que la sensibilité de la méthode pour la détection de la Covid-19 était de 98 %, à comparer à une sensibilité de 71 % pour la RT-PCR. Pour cette étude, des chercheurs de l'hôpital Tongji de Wuhan, en Chine, ont entrepris d'étudier la valeur diagnostique et la cohérence de l'imagerie thoracique par rapport au test RT-PCR pour le diagnostic de Covid-19.

Diagnostic symptomatique

L'impossibilité de reconnaître le goût sucré du salé peut être un signe indicatif d'une infection.

Visée des tests

Les tests peuvent être utilisés par différents intervenants: des médecins qui auront une optique de diagnostic ou de sa confirmation, ds responsables sanitaires qui souhaitent mettre ne œuvre une campagne de dépistage, des épidémiologistes qui souhaitent évaluer le niveau de dissémination de l'épidémie pour conseiller les décideurs sur les mesures collectives ou individuelles d'isolement à prescrire.

Diagnostic

Dans l'optique diagnostique, un test a d'autant plus d'intérêt que sa valeur prédictive positive est importante. L'avis général du corps médical est que le test du coronavirus à visée diagnostique est peu utile, que l'on peut se contenter d'une évaluation par les symptômes. En effet, si le patient ne manifeste pas les symptômes caractéristiques de l'infection, il intéresse a priori peu le médecin dans la mesure où il ne requiert a priori pas d'action de sa part. De plus devant la pénurie de tests de détection, en proportion du niveau de l'épidémie, la détection n'est pas requise par les autorités publiques au titre d'un éventuel traitement préventif. Au début mai, il n'y a d'ailleurs pas de traitement des cas avérés, en phase pré-symptomatique qui soit reconnu par l'académie de médecine, sauf le recours à l'isolement.

La sensibilité assez mauvaise des tests PCR, proche de 60 % dans la population générale, a semble-t-il contribué à rejeter un doute sur l'efficacité et donc l'utilité des tests pour le diagnostic dans la population générale même si une majorité de contaminés est asymptomatique. En utilisant les valeurs des spécificités (99,2 %) et sensibilité (60,2 %) du test de recherche d'antigènes du virus, et une prévalence mi-avril de 2,38 %, on trouve une valeur prédictive positive par test vaut 0,65 et une valeur prédictive négative 0,99. En utilisant les valeurs de spécificité (75 %) et sensibilité (55 %) du test Rt-PCR, et une prévalence mi-avril de 2,38 %, on trouve une valeur prédictive positive de 0,49 et une valeur prédictive négative de 0,985.

La valeur de 0,49 de la valeur prédictive positive, en prenant en compte la prévalence estimée début avril, montre l'importance des critères d'inclusion si on veut comparer l'efficacité des traitements de deux études, pour éviter un biais de sélection. Il y avait en effet à cette date une proportion en moyenne d'au moins 1/2 de faux positif si le critère d'inclusion est uniquement basé sur un test Pcr. Si de plus 80 % des patients guérissent sans symptômes, la seule sélection des patients symptomatiques retient des profils spécifiques, avec des chances de guérison moins élevées, que si la sélection retient d'autres types de patients.

La similarité des symptômes de l'épidémie avec ceux de la grippe, fait par ailleurs qu'en pratique les tests ont été systématiquement utilisés, pour confirmer le diagnostic clinique afin semble-t-il d'éviter des hospitalisations inutiles, alors que l'intégration du nouveau Sars-Cov2 à un test MultiPlex Pcr se justifie peut-être davantage, en particulier en période hivernale. Compléter le test PCR par un scanner pulmonaire apporterait sans doute une valeur prédictive positive, plus élevée de 0,74,qu'un test Pcr seul qui n'est individuellement pas très performant en comparaison d'un diagnostic à partir d'un scanner pulmonaire associé à un traitement d'images (sensibilité 94 %, spécificité 98 %) ou d'un test Pcr multiplex (sensibilité 99 %, spécificité 98 %). Ainsi, pour éviter un faux négatif résultant, d'un test PCr en présence de symptômes, un scanner thoracique peut être envisagé.

Une étude rétrospective chinoise, publiée le 11 avril 2020 dans le Journal of Clinical Virology, portant sur 301 malades hospitalisés présentant des formes moyennes ou sévères (mais dont aucun n'a nécessité un transfert en U.S.I.), 1 113 RT-PCT ont été effectués chez ces patients sur des prélèvements nasaux ou laryngés (nez et bouche). Cette étude permet d'établir la dynamique de la RT-PCR :

0-7 jours	8-14 jours	15-21 jours	22-28 jours	Plus de 28 jours
97,9 %	68,8 %	36,3 %	30 %	26,3 %

Une méta-analyse publiée le 13 mai 2020 dans le Annals of Internal Medicine évoque aussi des faux négatifs évoluant de 38% à J5(jour moyen de début des symptômes) à 20% à J8 pour remonter à 21% à J9 puis 66% à J21.

Dépistage

L'autre utilisation d'un test est de permettre le tri des contaminés afin d'éviter le plus possible la dissémination de l'épidémie. Dans cette optique le test a d'autant plus d'intérêt qu'il a au moins une valeur prédictive positive ou négative importante. Ce sont davantage les décideurs: gestionnaires des politiques sanitaires , directeurs d'hôpitaux, gestionnaires d'Ehpad, responsables d'entreprises qui sont concernés dans ce but. Si on utilise les tests sérologiques ou Rt-Pcr la fiabilité d'un tri repose en particulier sur la bonne valeur prédictive négative obtenue, en particulier si on renouvelle régulièrement les prescriptions.

Quel test utiliser?

La valeur prédictive négative est assez complexe à évaluer car elle dépend en théorie des valeurs déclarées du test (sensibilité, spécificité), de la prévalence . Mais en pratique la sensibilité affichée est une moyenne, qui varie beaucoup suivant la situation du patient au moment du test:incubation, séroconversion. La Fondation suisse Find (en) recense les valeurs des spécificités et sensibilités des tests de détection du SARS-CoV-2. On voit à partir des données fournies que si la plupart des tests sérologiques offrent une spécificité supérieure à 90 %, peu ont une sensibilité supérieure à 90 % et aucun durant les 7 premiers jours de l'infection ; qu'il y a par ailleurs peu d'offres de tests antigéniques.

La valeur prédictive négative de 0,985 permet en théorie d'utiliser les tests Rt-Pcr pour effectuer un tri, mais en pratique on constaterait cependant une proportion importante allant de 30 % à 75 % de faux négatifs, qui pourrait s'expliquer par les difficultés pratiques lors du prélèvement utilisé pour le test. Ils sont en France, fin avril, les seuls type de tests qui ont été utilisés pour le dépistage.

Les tests sérologiques présentent un taux de faux négatifs plus élevé que les tests antigéniques, qui semblent les plus simples et les plus fiables d'utilisation, même si mi-avril ils ne sont pas produits en France. En pratique, ils sont quasiment inutilisables pour faire du dépistage. En effet, le but d'un test de dépistage est de sélectionner la partie de la population qui est potentiellement contaminante et de la mettre à l'isolement lors de cette période. Or le résultat positif d'un test sérologique signifie avec une probabilité probablement supérieure à 50 % que le patient a été contaminant mais ne l'est plus, qu'il n'a le plus souvent plus de charge virale, et il a donc peu d'intérêt en moyenne de le mettre à l'isolement (même si on ne peut parler pour le test de faux positif). Ainsi, il n'aurait pas beaucoup de sens de mettre à l'isolement pendant trois semaines, les 5 % de la population qui sont immunisés contre le virus, et sont donc détectés positivement pour le test. À l'inverse ceux qui ont été détectés positivement il y a plus d'un mois, n'ont aucune raison objective d'être contraints par des mesures de confinement qui pourraient être décidées dans un territoire, car ils ont une très forte probabilité d'être immunisés et non contaminants. De plus, à cause de la période d'incubation qui peut durer 20 jours, un résultat négatif ne signifie pas non plus avec une probabilité importante (car la sensibilité est mauvaise pendant cette période) que le patient n'est plus contaminant à l'avenir: la proportion de faux négatifs est donc importante en particulier pendant cette période. La politique, décidée mi-mai, consistant à faire bénéficier sur prescription le personnel médical d'un test sérologique, ne parait pas très cohérente car elle ne peut s'apparenter ni à une politique de dépistage, ni à un suivi épidémiologique (mais pourtant présenté comme tel), qui aurait pu être effectué par sondages.

Un tri de population est d'autant plus efficace que celui-ci est fait plus tôt dans l'évolution de l'épidémie, car la valeur prédictive négative diminue quand la prévalence augmente. En calculant la valeur prédictive d'un test sérologique sur la base d'une prévalence de 0,10 (valeur à retenir mi-avril selon le ministre de la santé), on trouve une valeur prédictive négative de 0.97, ce qui montre qu'un tri devient moins efficace qu'au début de l'épidémie (3 % des testés étant des faux négatifs). Ainsi, au contraire, la prévalence restant par exemple plus faible dans la population cible du personnel médical que dans la population générale (3,6% versus 5%), la valeur diagnostique négative dans cette population, pour le test de détection d'antigènes du virus, est meilleure que dans la population générale. Il semble donc prioritaire de faire les tests de dépistage dans les régions où la prévalence est la plus importante, ou en expansion car le tri risque d'être d'autant moins efficace avec la diffusion naturelle de l'épidémie dans ces régions ou parmi les publics ayant le plus d'interactions sociales. De plus, l'étude de prévalence publiée par l'institut Pasteur mi-avril laisse penser que la circulation la plus active du virus est en Île-de-France, compte-tenu en particulier d'une forte utilisation des transports en communassociée à une prévalence élevée. Les enfants de moins de 10 ans seraient des porteurs asymptomatiques aussi susceptibles s'être contaminés que les adultes, et pas significativement moins que ceux dont l'âge est compris entre 10 et 19 ans. Devant la pénurie des tests de détection il serait possible de réserver les tests PCr en deuxième intention, dans la mesure où une simple analyse sanguine des paramètres biologiques peut déjà détecter 70 % des infections à Sars-Cov2.

Le groupage

Il est également possible de faire des tests par poolage par zone ou groupe de poolage, afin d'économiser le nombre de tests à réaliser . Les tests Pcr sont assez longs à réaliser et il semblerait y avoir des difficultés pratiques pour fusionner leurs prélèvements au-delà de quelques unités. Des tests basés sur des groupes allant jusqu'à 30 prélèvements ont cependant été déjà mis en œuvre, in vitro et in vivo. Certaines stratégies de groupage permettent aussi de faire des groupes se recouvrant. Pour réaliser des tests Pcr en grand nombre, on est cependant confronté au problème de la pénurie de réactifs. Les tests sérologiques ne sont pas recommandés pour faire du dépistage, car ils ne mesurent pas la présence du virus et donc pas la contagiosité. La technique serait particulièrement bien adaptée aux tests rapides antigéniques sanguins.

Le poolage pourrait être généralisé pour s'assurer de façon rapide la non contagion d'un groupe d'individus amenés à une certaine coexistence: patients d'Ehpad (où 50 % des décès enregistrés ont eu lieu ), passagers embarquant sur un navire, détenus après avoir fait une estimation de la prévalence En effet, le dépistage de clusters en remontant les chaines de contacts de ceux qui sont détectés positifs se révèle en pratique inopérant dans de nombreux cas, tandis que le traçage numérique sur la base du volontariat reste en partie du domaine de l'expérimentation. Le traçage des contacts est en effet difficile à mettre en ouvre en phase 3 de l'épidémie, quand la prévalence a dépassé un certain seuil. La réalisation de tests Pcr en nombre a déjà été mise en œuvre dans des techniques comme la PCr numérique (en). La Pcr digitale, pratiquée sur un seul prélèvement, a une sensibilité meilleure pour la détection du virus que la PCR .On pourrait envisager de faire des tests groupés de prélèvements par la Pcr Digitale, avec une très bonne détection de la contamination ou non d'un groupe. Une approche basée sur la métagénomique permettrait de tester 19200 prélèvements simultanément . Il existe plus généralement un support théorique pouvant donner lieu à de nombreuses techniques pratiques de groupage de tests (en). Le 17 mai 2020, le Haut conseil de la santé publique a rendu un avis sur l'utilisation du poolage dans l'optique du dépistage . Tout en reconnaissant que la pratique pourrait diminuer significativement le nombre de tests à réaliser, l'autorité l'a écarté principalement parce que les outils d'amplification à la disposition des laboratoires n'étant pas directement adaptés pour ce type de pratique (fractionnement et groupage des échantillons) ceux-ci nécessiteraient donc des adaptations, et parce que cela rendrait difficile la facturation des test Pcr par les laboratoires à la sécurité sociale. Le groupage parait pourtant d'autant plus justifié que mi-mai en moyenne moins de 4% des tests Pcr réalisés à l'hôpital sont positifs et parfois beaucoup moins.

L'emploi des tests reste le meilleur outil à disposition de cibler quelle population qui doit être mise à l'isolement: celle qui a un test positif. Ceci, même si les tests à disposition détecteront probablement une proportion assez importante de faux positifs, cela ne diminuera pas pour autant sa capacité à identifier efficacement la population réellement non contaminante. Par contre si la positivité vis-à-vis d'un test n'est pas par exemple assortie de mesures d'isolement (par exemple doit de retrait au niveau professionnel) le dépistage manquera ses objectifs. En France, une étude de de modélisation de l'AP-AH prévoit que si la politique de dépistage reste la même que celle qui est pratiquée début mai , il aura probablement 85 000 décès postérieurement à la date du déconfinement et une nouvelle saturation des hôpitaux. Il semble en effet il avoir des divergences entre les avis du conseil scientifique qui préconise « un dépistage massif au moindre symptôme » , et les conditions affichées par le ministère de la santé qui se limitent, hors prescription médicale , à un dépistage sur la base d'un traçage des contacts présumés des porteurs symptomatiques, détectés comme tels (hormis les cas de faux négatifs), et sur la base du volontariat de ces contacts. Il n'y a donc pas, à la date de sortie de confinement et au niveau national, de modification des conditions requises pour bénéficier d'un test de dépistage.

Suivi épidémiologique

Si un dépistage systématique est le plus souhaitable, la pénurie des tests de détection oblige à se contenter d'objectifs moins ambitieux comme des dépistages ciblés (sur la base de critères probabilistes de présence) ou le suivi épidémiologique. Utiliser un test dont la sensibilité est au mieux de 70 %, en vue d'estimer la dissémination (ou prévalence) de l'épidémie comportera une marge d'incertitude. On pourra par contre évaluer avec plus de précision, du fait de la spécificité élevée, la part de la population qui n'a pas été contaminée. Les tests sérologiques ont été employés avec succès pour ce type de dépistage, car ils mesurent très efficacement les individus ayant fait une séroconversion (immunisés).

L'évaluation de la prévalence est importante car elle intervient dans le calcul des valeurs prédictives des tests. Des estimations géographiques réactualisées de la prévalence à défautde celles du taux de reproduction de base $R_{0}$ pourraient sans doute permettre de mettre en place une politique géographique de stop-and-go de confinement, comme cela a dans un premier temps été pratiqué dans l'Oise. C'est en effet davantage la dynamique de la contamination que son niveau qu'il est intéressant de surveiller. La surveillance éventuellement mise en place, n'est cependant qu'un moyen d'évaluer la nécessité de mesures de confinement, le niveau d'exigence des mesures barrières à mettre en place, mais peut difficilement aller à l'encontre de facteurs préexistants comme la densité de population, les dispositifs médicaux à disposition, la propension à respecter des mesures de confinement, le niveau sanitaire, la promiscuité..

Production de kits de test

La Chine a annoncé qu'elle produisait chaque jour 1,7 million de tests à base d'acide nucléique et 350 000 kits de test d'anticorps au 25 février 2020.

Le Canada a approuvé un test d’ADN portatif, nommé le « cube Spartan » par l’entreprise de biotechnologie basée à Ottawa qui l’a développé, Spartan Bioscience. Le gouvernement de Québec a déjà commandé 200 000 de ces tests.

L'Algérie est le deuxième pays africain à produire les tests, après l'Afrique du Sud. Les tests sont fabriqués par l'entreprise pharmaceutique Vital Care, basée à Alger avec une capacité de production de 200 000 tests par semaine.

Collecte d'échantillons

Le test de RT-PCR en temps réel peut être effectué sur des échantillons respiratoires obtenus par diverses méthodes, y compris un écouvillonnage nasopharyngé ou un échantillon d'expectoration. Les résultats sont généralement disponibles en quelques heures à 2 jours.

Hong Kong a mis en place un système permettant aux patients suspects de rester à la maison : le service des urgences fournit un tube d'échantillon au patient, celui-ci crache dedans, le renvoie et obtient un résultat de test quelque temps après.

Le NHS britannique a annoncé lui aussi qu'il commencerait à tester les cas suspects à la maison, ce qui évite le risque d'infecter d'autres personnes à l'hôpital et de devoir désinfecter l'ambulance en cas d'utilisation.

Lieux et conditions de prescription des tests

En France, par exemple, la détection se fait dans les hôpitaux. Le délai est relativement long car il faut acheminer les prélèvements dans l'un des 120 centres de détection et réaliser le test qui prend actuellement une demi-journée. Pour limiter la propagation, il serait sans doute préférable que la médecine de ville dispose de moyens mobiles de détection, qui accéléreraient le dépistage, et le généraliseraient en permettant une détection même avant l'apparition de signes cliniques. D'après l'Imperial College de Londres, il faudrait en effet bloquer « plus de 60 % des contaminations par des mesures de contrôle pour maîtriser l'épidémie ». Les conditions climatiques ne joueraient pas en faveur d'une atténuation de la diffusion, contrairement à ce qui se produit pour la grippe dite saisonnière, au moins jusqu'en 2022. Ceci semble par ailleurs confirmé par la diffusion observée dans des pays comme l'Iran ou l'Australie, qui connaissent en début d'année des températures printanières pour l'hémisphère nord.

Le taux de patients infectés mais asymptomatiques serait compris entre 1 et 50 %, selon les sources. La population juvénile serait pour certains un vecteur de transmission car infectée autant que la population adulte, pour d'autres le serait peu, en particulier pour les enfants de moins de 14 ans.

Un protocole de détection systématique ciblé par foyer ou micro-foyer d'infection, comme il a été utilisé dans les pays asiatiques (méthode de type « Surveillance-containment »), n'est pas privilégié par le ministère de la santé, en France, faute de disposer d'assez de tests et de centres de détection et de parvenir à maîtriser complètement les questions connexes de pénuries de masques de protection , de réactifs, (comme de respirateurs en réanimation) due en particulier à l'insuffisance de la production nationale. Les exemples de la contamination de l'EHPAD de Vill'alizé ou encore de la direction de l'AP-HP qui a reconnu qu'il était encore possible pour les soignants de travailler « quand les symptômes sont extrêmement modestes » montrent le danger de reporter la mise en œuvre d'un test de dépistage à la phase symptomatique de la maladie alors que la période moyenne d'incubation avant symptômes est de 6 jours. Ces défauts de dépistage de mise à disposition du matériel de protection du personnel soignant, subis ou résultants de négligence, seraient juridiquement de nature à engager la responsabilité de l'État, et de la direction de certains Ehpad, dans le cadre du principe de précaution, de la non application du droit de retrait ou de mise en danger de la vie d'autrui. Ainsi si le ministre de la santé a déclaré dans sa conférence de presse du 28/3/20: « Je demanderai que nous puissions tester en priorité le personnel des Ehpad », sa demande parait difficilement réalisable. En effet compte tenu d'un effectif de personnel travaillant les Ehpad de 430 000 personnes, d'une production de tests, fin mars, par jour au niveau national de 12000 , d'une durée d'incubation du virus de 7 jours, cela impliquerait de réaliser 430 000 tests hebdomadaires, c'est-à-dire largement au-dessus de la capacité disponible (en comparaison de l'Allemagne où 500 000 tests sont réalisés par semaine). Ceci alors que par ailleurs des instructions sont données pour ne pas hospitaliser les patients des Ehpad en cas d'infection et que le chiffre de 100 000 morts à venir y est jugé probable.

Le nombre journalier de tests de dépistage en France est en effet faible comparé aux autres pays: le pays ne serait qu'en 8^e position dans le classement des pays par nombre de tests pratiqués, rapportés à la population (8 fois moins de tests qu'en Corée dont la population avoisine les 52 millions). Ainsi, d'après le New England Journal of Medicine, dans une étude portant sur plus de 1 000 patients porteurs du coronavirus et hospitalisés en Chine, seulement 43,8 % des patients avaient de la fièvre lors de leur admission et qu'une autre étude indique que les cas asymptomatiques seraient à l'origine de la contamination de 79 % des cas détectés.

L'évaluation de la mortalité apportée par le virus (de 0,6 % à 5 % suivant les pays, et probablement de 1 % en moyenne) semble liée au taux de prescription de tests par habitant effectués, et dans une moindre mesure à la qualité des traitements apportés. En effet, si les chiffres des décès sont connus avec une bonne précision, ceux des personnes contaminées sont très approximatifs du fait de la proportion importante d'asymptomatiques, en particulier si les prescriptions de tests sont réservées aux patients symptomatiques en état de détresse respiratoire. La comparaison des courbes de contamination de la Corée et d'autres pays permet de supposer une sous-estimation du nombre de cas réels de contamination en France. En particulier, la mortalité apparente dix fois plus élevée en France qu'en Allemagne (dont les capacités de dépistage sont 6 fois plus élevées qu'en France) est probablement liée en grande partie à une sous estimation du nombre de cas réels en France. Les capacités de détection en France sont essentiellement limitées par l'équipement en appareils thermocycleurs du domaine public, disponibles seulement dans les 120 centres de détection. Par ailleurs, malgré l'arrêté du 7 mars 2020 autorisant l'ouverture de nouveaux centres de dépistage, en pratique il a eu assez peu d'ouvertures de centres, qui sont au nombre d'environ 150 en France, presque uniquement en milieu hospitalier, ce qui accroît les risques de maladies nosocomiales , (contre par exemple 540 pour la Corée). Le 16 mars, l'OMS appelle à tester chaque cas suspect. La France en particulier, d'après le journal le Point, à cause de contraintes réglementaires, serait privée, début avril 2020, d'une capacité hebdomadaire d'au moins 150 000 tests. Cependant la politique de dépistage reste, à la mi-mars 2020, suivant les pays très disparate, alors que la réponse à l'épidémie planétaire ne peut se faire efficacement sans action coordonnée des États, et sans s'inspirer de la politique de dépistage des pays ayant réussi à donner une inflexion à la courbe des cas détectés. Il y a au niveau européen une pénurie de production des masques de protection qui risque de faire perdurer les contaminations, alors que l'Europe est déjà le premier foyer mondial de l'épidémie. Le 20 mars, le président du conseil scientifique estime qu'un dépistage généralisé sera nécessaire à la sortie de la période de confinement. Les capacités Françaises de production de tests paraissent cependant insuffisantes mi-avril, pour cet objectif et les commandes de tests faites à l'étranger soumises aux alea résultants d'une demande mondiale importante. Ceci alors que les données disponibles mi-mars 2020 laissent penser que la progression de l'épidémie en France suivrait, à peu de différence près, celle de l'Italie avec un décalage de 6 à 9 jours de retard et que l'effet des mesures de confinement décidées dans ce dernier pays tarde à se faire sentir. La courbe des décès laisse cependant espérer une stabilisation début mai.

Nombre de tests selon les pays

Selon le journal Le Monde, au 20 mars 2020 on procédait en Allemagne à « 160 000 tests par semaine » (= 22 857 /jour), alors qu'en France on en faisait moins de 2 000 /jour jusqu'au 8 mars, et 4 000 /jour à partir du 13 mars.

En Angleterre, selon The Guardian, au 18 mars 2020 on procédait à 4 000 tests/jour et le gouvernement annonçait vouloir parvenir rapidement à 20 000 tests/jour.

Aux États-Unis, selon le New York Times, LabCorp annonçait pouvoir effectuer 10 000 tests/jour dès le 23 mars 2020, puis 20 000 tests/jour à la fin du mois de mars ; le secteur public n'ayant effectué que 30 000 tests durant les cinq semaines précédentes, selon les données de l'université Johns-Hopkins. Le 24 mars, la coordinatrice du groupe de travail de la Maison-Blanche sur le coronavirus annonçait que 50 000 à 70 000 tests quotidiens étaient pratiqués.

Au 24 mars 2020, la France a réalisé 101 046 tests contre 500 000 tests par semaine en Allemagne, la Corée du Sud, ayant elle réalisé près de 400 000 tests depuis le début de l'épidémie. En rapportant le nombre de tests à la taille de la population nationale, soit le nombre de tests réalisés pour 10 000 habitants dans chaque pays, la France en réalise pour l'instant 15. Cinq fois moins que l'Allemagne (80) ou la Corée du Sud (77).

On peut souligner la difficulté d'avoir des chiffres fiables et comparables sur le nombre de tests pratiqués dans chaque pays. Début avril 2020, le site Worldometer commence à publier le nombre de tests total par pays: à la date du 7 avril, les chiffres sont de 918 460 pour l'Allemagne (ce qui n'est pas cohérent avec le nombre 500 000 par semaine largement publié dans les médias) et de 224 254 pour la France. Rapporté à la population, cela donne environ 3 fois plus de tests en Allemagne qu'en France et cette proportion reste stable dans les semaines. Au même moment, le site OurWorldInData commence lui aussi à présenter des graphiques du nombre de tests par pays ; dans ses explications, ce site explique que les données sont très partielles et notamment que l'on ignore souvent si le décompte officiel concerne le nombre de personnes testées ou le nombre d'échantillons testés.

Dans les décomptes publiés pour chaque pays, il y a une incertitude sur la nature des tests: test virologique RT-PCR ou test d'anticorps ?

Au 19 avril 2020, selon Worldometer ,les pays qui ont réalisé le plus grand nombre de tests ont testé 1 à 3 % de leur population totale - mis à part quelques pays tels que l'Islande qui rapporte 12 % de la population testée, et en supposant que chaque test correspond à un individu différent.. Un rapide balayage du tableau de données montre qu'il n'y a une certain niveau de corrélation entre le nombre total de tests par million d’habitants et le nombre total de cas déclarés. La corrélation semble plus faible entre le nombre total de tests par million d’habitants et le nombre total de décès par million d'habitants (il faut en effet identifier les malades pour les rapporter à un décès de type covid).

Le nombre de tests pratiqués (en) rapporté à la population (par million d'habitant), peut être un indicateur quantitatif de la capacité d'un état à repérer les malades contaminés, mais ne l'est pas systématiquement. Cette capacité est aussi liée à la façon dont les tests sont pratiqués. Il y avait par exemple mi-avril cinq fois moins de tests par million d'habitant pratiqués au Japon qu'en France, mais le Japons'est plus orienté plus systématiquement vers l'identification des clusters, le port du masqueque vers un dépistage systématique. En effet, dans le cadre d'une politique de dépistage qui doit aussi intégrer une pénurie de tests, il est important d'essayer de maximiser, à un niveau de contagion donné, le rapport ${\frac {tests_{\text{positifs}}}{tests_{\text{pratiqués}}}}$ en définissant des critères probabilistes (mode de vie, professions, contacts, régions ..) susceptibles de cibler le plus possible la population probablement infectée, afin d'économiser au maximum les tests disponibles.