Réaction en chaîne par polymérase

La réaction en chaîne par polymérase, PCR (du grec polymeres — constitué de nombreuses parties), est une méthode de biologie moléculaire de haute précision permettant de détecter dans un matériel biologique (sang, salive, frottis) même des fragments isolés du matériel génétique (ADN ou ARN) d’un agent infectieux spécifique.

Étiologie et physiopathologie

Le mécanisme de la PCR reproduit le processus naturel de réplication de l’ADN d’une cellule vivante, mais se déroule dans un tube à essai (dans un thermocycleur). Le processus se compose de cycles thermiques répétés :

• l’échantillon est chauffé à 95 °C afin de séparer la double hélice de la molécule d’ADN initiale en deux brins simples (dénaturation) ;
• la température est abaissée et des amorces entrent alors en jeu — de courts marqueurs synthétisés artificiellement qui « reconnaissent » une région unique du génome du virus recherché et s’y fixent ;
• une enzyme thermostable spécifique, l’ADN polymérase, commence à synthétiser le second brin en copiant le fragment viral.

À chaque cycle, la quantité d’ADN viral double. Après 30 à 40 cycles, une seule molécule virale donne naissance à des milliards de copies exactes, facilement détectées par le système optique laser de l’appareil.

Si le virus est à ARN (comme le rotavirus ou les coronavirus), le processus est précédé d’une étape de transcription inverse — conversion de l’ARN en ADN (RT-PCR).

Importance clinique

La PCR constitue l’étalon-or du diagnostic des infections aiguës. Contrairement aux analyses d’anticorps, la PCR détecte non pas la réaction de l’organisme à la maladie, mais l’agent pathogène lui-même.

La détection d’un agent pathogène par PCR (résultat positif) constitue une preuve d’infection active en présence de symptômes correspondants ou d’une virémie. La méthode est indispensable dans les cas suivants :

• pendant la période d’incubation ou les premiers jours de la maladie — lorsque les anticorps n’ont pas encore eu le temps d’être produits ;
• pour l’évaluation quantitative de la charge virale — par exemple, en cas d’infection par le VIH ou d’hépatite virale (afin de déterminer le degré d’activité de la réplication virale et l’efficacité du traitement).