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Bienvenue à la Première Journée Lyonnaise de PCR Vétérinaire. LSI – LABORATOIRE SERVICE INTERNATIONAL LE BOIS DIEU – 69380 LISSIEU – FRANCE TEL: 33 (0) 4 72548282 – FAX: 33 (0) 4 72548283 - @mail: sellallsi@aol.com. Programme
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Bienvenue à la Première Journée Lyonnaise de PCR Vétérinaire LSI – LABORATOIRE SERVICE INTERNATIONAL LE BOIS DIEU – 69380 LISSIEU – FRANCE TEL: 33 (0) 4 72548282 – FAX: 33 (0) 4 72548283 - @mail: sellallsi@aol.com
Programme 10h30 - 11h15 : Principes généraux de l’extraction et de la purification des acides nucléiques à partir des prélèvements animaux (sang, sérum, organes, lait …) Arnaud BRUYERE – Qiagen 11h15 - 12h00 : Principes de la PCR temps réel - Présentation de l’Abiprism 7000 David FAVY - Applied Biosystems 12h00 - 12h45 : Les Kits PCR pour la détection du BVDV, de M.paratuberculosis et du virus de la SDRP – Informations sur M. bovis, Avian pneumovirus et Fièvre Q Eric SELLAL, Cécile DIVES, Evelyne CREUSOT, Candice ALIX - LSI 12h45 - 13h00 : Discussion 13h00 - 14h00 : Repas 14h00 - 15h00 : Applications de la PCR Quantitative au diagnostic et au contrôle de la BVD Alain JOLY - GDS 56 - VANNES 15h00 - 16h00 : Applications de la PCR Quantitative au diagnostic et au contrôle de M.paratuberculosis Alain DOUART - Ecole Nationale vétérinaire - NANTES 16h00 - 17h00 : Applications de la PCR Quantitative au monitoring porcin José CASAS - Laboratoire OVIS - Barcelone
Kits PCR Kits TAQVET - T. Kits Applications à la détection des Pestivirus, du virus SDRP et de M. paratuberculosis Dr Eric SELLAL Cécile DIVES Evelyne CREUSOT Candice ALIX LSI – LABORATOIRE SERVICE INTERNATIONAL LE BOIS DIEU – 69380 LISSIEU – FRANCE TEL: 33 (0) 4 72548282 – FAX: 33 (0) 4 72548283 - @mail: sellallsi@aol.com
Kits TAQVET - T. Kits Licences PCR LSI a acquis 4 licences d’exploitation de brevets PCR auprès de Hoffman La Roche : Fabrication et commercialisation de Kits pour PCR Conventionnelle Fabrication et commercialisation de Kits pour PCR Temps réel y compris TaqMan® et FRET Service d’analyses PCR Conventionnelle Service d’analyses PCR Temps réel y compris Taqman et FRET En l’absence de ces licences, Hoffman La Roche est en droit d’exiger des royalties sur toute analyse facturée c’est-à-dire réalisée en dehors d’un objectif de recherche
Kits TAQVET 1/Kits pour PCR en Temps réel 2/ Contiennent tous les réactifs pour les essais y compris EPC et IPC • EPC : Contrôle Positif Externe : Contrôle positif à extraire • IPC : Contrôle Positif Interne: Séquence connue ajoutée à l’échantillon avant l’extraction 3/ Les Kits TAQVET sont: - validés sur ABIPRISM 7000, 7900, Biorad i-Cycler, Opticon MJR - utilisables (avec adaptation) sur LightCycler I - en cours de validation sur LightCycler 2
T. Kits 1/ Kits pour PCR Conventionnelle 2/ Contiennent tous les réactifs pour les essais y compris EPC et IPC • EPC: Contrôle Positif Externe : Contrôle positif à extraire • IPC: Contrôle Positif Interne : Séquence connue ajoutée à l’échantillon avant l’extraction 3/ Les T. Kits sont : - validés sur Thermocycleurs ABI, Thermo Labsystems, MJ Research.
Les Applications des Kits TAQVET et T. Kits
I/ BVDV et Pestivirus 1/ Rappels sur les Pestivirus - Les Génotypes - Les Veaux CI 2/ Pourquoi utiliser la PCR pour le diagnostic des Pestiviroses animales? 3/ Les Kits PCR et PCR Temps réel 4/ Conclusions
Rappels sur les Pestivirus Famille: Flaviridae Genre: Pestivirus Génotypes (4): • BVDV1 : Bovins, Ovins , Porcins • BVDV2 : Bovins, Ovins, Porcins • BD : Ovins, Bovins, Porcins • PPC : Porcins (Bovins - Ovins????)
Question : IPI or not IPI ? Calves of the same age. From Lee et al. CVJ 38:29
Les Protéines virales des Pestivirus • 1/ Protéines structurales : • Variabilité importante • 3 glycoprotéines : • Erns - E0 ou gp44/gp48 : Ag détecté par les Kits ELISA «Sérum » • E2 : gp53 : Responsable de l’immunité humorale (Ac séroneutralisants) 2/ Protéines non structurales : Variabilité limitée • p7, NS4A, NS4B, NS54, NS5B • NS2/3 ou p80: Ag détecté par les Kits ELISA • « Sang ou Leucocytes ». Virus à ARN
Le Génome (ARN Viral) 12,3 à 12,5 Kb de longCommence et termine par 2 séquences non transcrite: 5’UTR et 3’UTR Structurale Non-structurale 5’UTR N Pro C Erns E1 E2 NS23 NS4A NS4B NS5A-B 3’UTR 5’UTR:5’ untranslated region: region non transcrite : région la plus constante au sein des pestivirus Structurale : Région hyper variable codant pour les glycoprotéines: gP44 (Erns), gP53 (E2),… Non Structurale : Région +/- constante au sein des virus BVDV mais variable au sein des pestivirus, codant pour la p80 (NS2/3),…
Génotypage Variabilité de la région 5’UTR des Pestivirus Exemple : Séquence de 60 pb / 5’UTR NADL (BVD1a) sert de référence Difficulté de dessiner des amorces capables de détecter tous les pestivirus
Les Génotypes du BVDV Variabilité des séquences de nucléotides de l’ARN Viral Bien connu au niveau de la région 5’-UTR Il existe 2 génotypes principaux: BVDV1 et BVDV2 + 10 sous-génotypes (Groupes génétiques) au sein du génotype BVD1: BVDV 1 a, b, c, d , e, f, g, h, i, j (Vilcek, 2001)
Intérêt du génotypage Distribution des génotypes BVDV1/BVD2 Distribution des génotypes de pestivirus chez les ovins
Intérêt du génotypage (Exemple) Distribution des sous–génotypes de BVDV1 dans différents pays (Vilcek, 2001)
Génotypage: Variabilité de la région 5’UTR des Pestivirus Exemple: Dessin d’un F-primer capable de détecter les génotypes de «tous» les pestivirus«Genbank»
Génotypage et PCR • Kit TAQVET BVDV Genotyping (Bicupule) • Detection différentielle des génotypes BVDV de type 1 et 2 • BVDV + PPC + BDV • Attention: Certains génotypes 1 sont susceptibles de fournir des résultats positifs en BVD1 et BVD2 «Exemple: Souche 1470 LSI » • Kit TAQVET BVDV Screening Version 1 (Monocupule) • T. Kits BVDV • Détection simultanée des génotypes BVD de type 1 et 2 • BVDV + PPC + BDV • Kit TAQVET BVDV Screening Version 2 (Monocupule) • Detection simultanée des génotypes BVD de type 1 et 2 • BVDV + BDV • Kit TAQVET PPC (Monocupule) • Detection spécifique des génotypes PPC • PPC
Les Veaux CI • Infection après 160 jours de gestation: • Veaux normaux, séropositifs avant buvée colostrale • Certains des ces veaux sont : • non IPI mais présentent une virémie transitoire longue (1 à 6 mois), • très sensibles aux infections néonatales • peu ou pas détectés en ELISA Ag • Veaux CI (Congenital infection – Claudia Monoz-Zanzi – Davis, USA, 2003)
Pourquoi utiliser la PCR pour le diagnostic des Pestiviroses animales ?
En raison des limites des techniques actuelles (ELISA) E L I S A 1/ Mauvaise détection des veaux IPI sous Immunité colostrale 2/ Faible détection des VT (Virémiques transitoires ) et non distinction IPI/VT 3/ Absence d’utilisation sur mélanges 4/ Spécificité moyenne sur sang total et Sérum 5/ Réactions croisées entre les Pestivirus
Apports des Techniques PCR 1/ Détecter les IPI à tous les âges y compris les veaux sous immunité maternelle 2/ Détecter les VT (Virémiques transitoires ) et les distinguer des IPI 3/ Avoir un Coût abordable ( Travail sur Mélanges ) 4/ Sensible (Eviter les faux négatifs) 5/ Spécifique (Eviter les faux positifs) 6/ Détection spécifique de certains Pestivitus (PPC)
Les Veaux IPI • qui représentent la majorité des IPI en élevage sont • difficilement • détectables par les méthodes traditionnelles: • Culture cellulaire • Techniques ELISA Antigènes p80 (NS2/3) ou gp44 (E0/Erns) • En raison du masquage des antigènes par les anticorps colostraux
Les Veaux IPI , mal détectés par les techniques traditionnelles, constituent le réservoir de virus dans les élevages Exemple: (Sandvik, VLA, UK, ESVV St-Malo, Aout 2003) 4 veaux IPI issus de mères infectés expérimentalement
Avec la PCR Temps Réel, les veaux de moins de 6 mois IPI et VT (Tous?) sont détectables sur mélanges de 20 (Sang total sur EDTA) et différentiables sur prélèvements Individuels (Sang Total EDTA) Validations: LSI – France (2002-2003) IVV – Suisse (2001-2003) – Thèse de Kaiser, Berne (2001) Weinstock, USA (2002) - Malhum, USA (2002)
Utilisations du Test PCR BVD LSI sur sang EDTA Veaux IPI et VT 2 Veaux IPI 2 Veaux VT Valeur seuil
Avec la PCR Temps Réel, les animaux de plus de 6 mois IPI et VT (Tous?) sont détectables sur mélanges de 20 (Sang total sur EDTA ou Sérum – Tube Sec ) et différentiables sur Prélèvements Individuels (Sang Total EDTA ou Sérum – Tube Sec) Validations: LSI – France (2002-2003) IVV – Suisse (2001-2003) – Thèse de Kaiser, Berne (2001) Weinstock, USA (2002) - Malhum, USA (2002)
Utilisation du Test PCR BVD LSI – Mélanges IPI Sang Total Individuel IPI Sang Total Mélange de 10 IPI Sang Total Mélange de 20
Les Kits TAQVET et T. Kits BVDV Recherche du Virus BVDV SUR Lait (Individuel ou Tank)Sérum Individiduel et Mélange (20 Maximum)Sang EDTA Individuel et Mélange (20 Maximum)Organes, PeauLeucocytes, Cellules (Culture)Surnageant Culture Cellulaire, Serum Veau Foetal, Vaccin
Exemple de protocole d’utilisationdes Kits PCR LSIAssainissement BVD après Validation de Facteurs de risque(Cliniques, Epidémiologiques, Statut du lait de Tank, Sérologie sur animaux sentinelles,…) Génisses, Taries, Hors-tank, Mâles (Plus de 6 mois) Veaux (moins de 6 mois) Vaches en lactation Lait de tank Tubes Secs ou EDTA Analyse sur mélanges de 10 à 20 sangs Tubes EDTA Analyses sur mélanges de 10 à 20 sangs Pos Analyses par pools de 5 puis individuelles Neg Absence d’IPI dans les VL Neg Absence d’IPI dans le lot testé
Echantillons • Sérum, Plasma, Sang Total, Surnageant Culture Cellulaire • Prélèvement : • Sérum, Surnageant C C : Tube sec ou SST • Plasma, Sang Total : Tube EDTA • Transport : • 48 Heures maximum / Réfrigérants • Traitement à réception : • Sérum, Plasma : Centrifugation rapide (48 h après prélèvement) • Conservation des échantillons : • +4°C / 8 jours maximum • -20°C ou -70/80°C : 1 an au moins
Echantillons pour PCR Sérum, Plasma, Sang Total, Surnageant C C Réaliser l’extraction le plus rapidement possible Extraction Colonne avec : QIAamp® Viral RNA Mini Kit : 28 µl de Sérum par échantillon Extraction Plaque avec : QIAamp® 96 Virus BiorobotTM : 40 µl de Sérum par échantillon Ajout de l’IPC exogène dans l’échantillon avant l’extraction
Echantillons Lait, Leucocytes, Organes Réaliser l’extraction le plus rapidement possible Prélèvements : Lait : Flacon de 40 ml + 1 cp de Bronopol Leucocytes, Cellules : Culot lavé à partir d’un tube avec anticoagulant Organes : Frais ou congelé Transport : 48 Heures maximum avec des réfrigérants Conservation des échantillons Lait : 8 jours à +4°C – Ne pas congeler Leucocytes, Cellules : Congélation immédiate Organes : Congélation immédiate
Echantillons • Lait, Leucocytes, Organes • Extraction avec : • RNeasy® Mini kit + QIAshredder® • RNeasy® 96 + QIAshredder® • 1 Culot leucocytaire ou cellulaire par extraction • TAQVET Genotyping « Cell », T. Kit « Cell » : L’IPC Endogène (GAPDH) est directement contenu dans l’échantillon • TAQVET Screening : L’IPC Exogène est ajouté à l’échantillon avant extraction.
2 T. Kits BVDV • T. Kit « Serum » • T. Kit « Cell » Permettent la détection du virus BVDV avec un appareil de PCR Conventionnelle
Exemple de résultats T. Kits BVDV Ce gel révèle une PCR avec : - le T.Kit BVDV « sérum »(échantillons 1 à 6). -le T.Kit BVDV « cellule »(échantillons 7 à 10). La bandeIPC« cellule »est la plus haute des 3 bandes. La bande IPC« sérum »est la bande intermédiaire. La bandeBVDVla bande la plus basse 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 bande IPC cellule bande IPC Sérum bande BVDV
3 Kits TAQVET BVDV 2 Kits pour Génotypage Kit TAQVET BVDV « Sérum » - Genotyping BVDV 1/2 Kit TAQVET BVDV « Cell » - Génotyping BVDV 1/2 1 Kit Sans Génotypage Kit TAQVET BVDV « Screening»
Sensibilité sur laits Dilutions d’un lait individuel positif en RNA BVDV1 en lait négatif en RNA BVDV1 et séropositif en Ac Anti BVDV (Lait homologue)
Sensibilité sur mélanges de Sérums Dilutions d’un sérum positif en RNA BVDV1 en Sérum négatif en RNA BVDV1 et séronégatif ou séropositif en Ac Anti BVDV
Nouveau Kit TAQVET BVD Screening LSI Le Sémanet IV 1 bis allée de la Combe 69380 LISSIEU - FRANCE Tél: 04.72.54.82.82 Première Journée Lyonnaise de PCR Vétérinaire 26 Novembre 2003 Cécile Dives
Différences entre ancien et nouveau kit Ancien kit BVD Screening Nouveau kit BVD Screening Sonde BVD1 FAM - TAMRA Sonde BVD FAM - MGB Sonde BVD2 FAM - TAMRA Sonde IPC VICTM - TAMRA Sonde IPC VICTM - TAMRA
Principe d’une sonde TaqMan® MGB MGB = Minor Groove Binder Sonde libre dans le mix Q R AGGCCTTGAGAGATAT Sonde hybridée sur le brin d ’ADN R Q AGGCCTTGAGAGATAT TGGTCCAGTATCCGGAACTCTCTATAGCATGTAG
Intérêt d’une sonde Taqman® MGB • Le complexe MGB augmente le Tm de la sonde et permet de travailler sur une zone très courte (13 à 20 mers). • La sonde étant plus courte, elle est plus spécifique et permet de travailler plus facilement sur des zones variables.
Comparaison de résultats Fluorescences brutes d’un faible positif Fluorescences brutes d’un fort positif Ancien Kit BVD Screening Ancien Kit BVD Screening Nouveau Kit BVD Screening Nouveau Kit BVD Screening
Détectabilité BVD sur la souche NADL BVD Génotypage Nouveau kit BVD Screening
Détectabilité BVD sur la souche 890 BVD Génotypage Nouveau kit BVD Screening
Détectabilité BVD sur d’une souche « intermédiaire » LSI BVD Génotypage Nouveau kit BVD Screening
Avantages du nouveau KitTAQVET BVD Screening 1/ Facilité d’interprétation des résultats. 2/ Garantie de la Sensibilité 3/ Spécificité optimisée par l’utilisation d’une sonde MGB
Conclusions Les Limites de la PCR: 1/ Qualité des prélèvements: Tubes Secs, Tubes EDTA, Pots de lait avec conservateur Ne pas utiliser les Tubes avec Héparine 2/ Transport des prélèvements: Rapide (48 heures maximum) et sous couvert du froid (Packs réfrigérants 4°C) 3/ Coût de l’équipement 4/ Assurance qualité : • Contrôles internes et externes pour la validation des analyses. • Personnel qualifié et formé 5/ Droits de licence,…