Diagnostic in vitro : une parfaite complémentarité

L’acquisition de Diagnostic Products Corporation et de Bayer Diagnostics permet à Siemens d’accéder à de nouvelles technologies prometteuses ouvrant la voie à une symbiose inédite entre les données de laboratoire et l’imagerie clinique.

Les systèmes d’automatisation de laboratoire lisent les codes-barres des échantillons pour déterminer les tests à réaliser. La hiérarchisation des tests et résultats est informatisée.

L’évolution de Siemens Medical Solutions (Med) s’articule autour d’une vision nouvelle de l’avenir de la santé. Le 1er janvier 2007, un pas décisif a été franchi dans la concrétisation de cette vision, basée sur un rapprochement des données d’analyses de laboratoire (in vitro) et des données d’imagerie médicale (in vivo). Les sociétés américaines Diagnostic Products Corporation (DPC) et Bayer Diagnostics, respectivement basées à Los Angeles (Californie) et à Tarrytown (New York), ont en effet fusionné pour créer Siemens Medical Solutions Diagnostics. Cette nouvelle entité – filiale de Siemens Medical Solutions USA – emploie près de 8000 personnes, dont 1000 en R&D.

Siemens Med accède ainsi au 2e rang mondial dans le domaine de l’immunodiagnostic. Avec 41000 collaborateurs dans le monde et un chiffre d’affaires de 8,23 Md € en 2006, cette entité s’affirme comme l’un des leaders du marché de la santé à l’échelle internationale. La société DPC, qui compte plus de 2 500 collaborateurs (dont 440 en R&D) et a réalisé 481 M$ de chiffre d’affaires en 2005, est réputée pour sa gamme IMMULITE d’analyseurs, ses nombreuses trousses d’immunodosage et ses tests d’allergie. DPC possède deux centres de R&D, l’un dédié aux analyses, à Los Angeles, l’autre aux systèmes et logiciels, à Flanders (New Jersey).

La société Bayer Diagnostics, qui a enregistré un chiffre d’affaires de 1,4 Md€ en 2005, regroupe environ 5400 collaborateurs (plus de 600 en R&D) et compte notamment un centre de R&D sur le développement de réactifs et d’instruments, à Tarrytown (New York), un centre de R&D moléculaire à Berkeley (Californie), un centre de recherche sur les biomarqueurs pronostiques du cancer à Leverkusen (Allemagne) et un centre de développement de tests diagnostiques oncologiques à Walpole (Massachusetts). Bayer Diagnostics commercialise une vaste gamme de systèmes d’automatisation de laboratoire, tels que ses systèmes ADVIA de chimie clinique et d’immunoanalyse, ainsi que des systèmes d’analyse moléculaire, d’hématologie, d’urine, des gaz du sang et du diabète à destination des hôpitaux, laboratoires spécialisés et cabinets médicaux.

Ces acquisitions, d’un montant total de 5,7 Md€, font de Siemens un acteur majeur du marché du diagnostic in vitro, qui représente 32 Md€. «Siemens Medical Solutions Diagnostics couvre environ 2/3 de ce marché», précise le Directeur Général, Tony Bihl. «Cette fusion crée des synergies qui nous permettront de répondre plus rapidement que la concurrence aux exigences des clients. Elle coïncide également avec un besoin croissant en analyses classiques et génétiques, résultant d’une part du vieillissement de la population et d’autre part de la demande de plus en plus soutenue émanant es pays en voie de développement dans le domaine de la santé.»

De saines synergies

Pour saisir ce que représente cette nouvelle entité pour Med, il convient de savoir que 70% de l’ensemble des diagnostics médicaux se basent sur les résultats des analyses de laboratoire. Celles-ci jouent un rôle déterminant dans la prescription d’examens d’imagerie, bien plus onéreux. Mais le lien entre analyses in vitro (laboratoires) et in vivo (imagerie) va bien au-delà des simples considérations économiques. Dans le futur, les analyses in vitro s’orienteront de plus en plus vers le moléculaire. En cas de détection de signes de cancer lors d’un examen initial, par exemple, des analyses de laboratoire plus détaillées permettront d’identifier les caractéristiques génétiques des cellules cancéreuses afin d’opter pour le traitement le plus adéquat. Des examens d’imagerie permettront ensuite de suivre l’évolution de la tumeur. «Je pense que la corrélation entre les données in vitro et in vivo des patients présente un grand potentiel», affirme David Okrongly, qui dirige l’activité Moléculaire de la nouvelle entité. «Le workflow lié à chaque patient s’organisera ainsi autour d’une combinaison de résultats in vitro et in vivo, permettant d’optimiser l’efficacité du parcours de soins du patient.»

Avec le rapprochement des diagnostics in vitro et in vivo, les technologies de l’information basées sur les connaissances s’imposeront comme l’élément clé des nouvelles applications de la médecine moléculaire. Par exemple, la médecine diagnostique bénéficie déjà d’une gamme de plus en plus étoffée de systèmes d’analyse d’images in vivo assistée par ordinateur, capables de passer en revue des milliers de coupes CT ou IRM de poumons ou d’intestins en quelques minutes et d’indiquer au radiologue les images susceptibles de révéler la présence de nodules ou polypes cancéreux. «Les algorithmes de correspondance et l’intégration des données sont indispensables à tous ces systèmes», indique Lance Ladic, Responsable du développement stratégique chez SCR. «Et cette dépendance s’accentuera avec la généralisation de l’utilisation clinique des informations génétiques et des signatures de profils de biomarqueurs.»

Les systèmes d’analyse grande capacité, comme le ADVIA LabCell de Siemens, identifient des virus tels que le VIH (à gauche) et se connectent de manière transparente à des systèmes informatiques (à droite).

Le futur du moléculaire

Au vu des nombreuses spécialités de Siemens Medical Solutions Diagnostics, il est singulier que l’activité Moléculaire, qui représente à peine quelques pour cent des ventes, rassemble près de 20% des effectifs en R&D de l’entité. Bien que l’analyse génétique et le diagnostic moléculaire comptent pour seulement 1,5 Md$ dans le vaste marché des techniques in vivo, ils constituent l’une des plus fortes opportunités de croissance. «L’avenir est à la génomique !», soutient David Okrongly. «Les progrès de l’analyse génétique nous permettent d’identifier les prédispositions aux maladies, et les avancées en matière de diagnostic moléculaire nous offriront des outils pour détecter les affections et savoir à quel traitement le patient répondra le mieux.»

L’activité Moléculaire couvre deux domaines. Le premier, actuellement le plus important du marché, avec 5 à 6% de croissance annuelle, concerne les tests des maladies infectieuses. La priorité est ici donnée à la surveillance des principales maladies infectieuses, telles que le VIH et les hépatites B et C. Des systèmes très prometteurs, tels que le Versant 440, ont récemment fait leur apparition en Europe et sont en cours d’approbation aux États-Unis. De la taille d’une photocopieuse et conçu pour traiter simultanément des dizaines d’échantillons, le Versant 440 utilise la technique dite de l’ADN branché (bDNA), ainsi appelée en raison des ramifications chimiques de l’échantillon permettant à des sondes de s’attacher en très grand nombre à l’acide nucléique cible d’origine, ce qui entraîne une amplification du signal de l’ADN ou de l’ARN viral et offre un niveau de précision et d’automatisation inégalé.

Plus particulièrement destiné aux laboratoires d’envergure, l  nouveau système Phoenix est conçu pour traiter simultanément, en 3 heures environ, deux cibles distinctes de 96 échantillons maximum. Ce système, dont la commercialisation est prévue pour 2008, se distinguera par son automatisation, sa sensibilité et sa rapidité et permettra aux utilisateurs de réaliser des analyses développées en interne. Phoenix isole l’ADN et l’ARN viraux d’un échantillon sanguin à l’aide de produits chimiques qui ouvrent les cellules cibles. «Au lieu d’amplifier le signal de la cible, Phoenix utilise un processus éprouvé de PCR quantitative pour amplifier soit l’ARN, soit l’ADN cible», explique Norbert Piel, Vice- Président R&D Moléculaire de Siemens Medical Solutions Diagnostics. Pour l’ARN, Phoenix transcrit une portion de l’ARN viral en ADN complémentaire (cDNA). «L’ADN est alors soumis à une enzyme qui en réalise plusieurs millions de copies. On utilise ensuite une sonde comportant un colorant fluorescent, qui, exposé à la lumière, produit un signal fluorescent indiquant la concentration du virus dans le sang.»

La flexibilité offerte par Phoenix est essentielle pour l’entité Diagnostics elle-même car, selon Norbert Piel, «la technologie qui sera utilisée pour la détection des maladies infectieuses s’applique également à l’oncologie et à la cardiologie, de même qu’à des situations d’urgence,  comme les chocs infectieux, et à des affections hématologiques telles que la leucémie. Phoenix ouvrira la voie vers des marchés inédits.»

Des marchés émergents

Ce qui nous amène au second domaine de l’activité Moléculaire : les analyses oncologiques et cardiovasculaires, en plein essor. « Au niveau mondial, ce marché ne représente qu’environ 400M$, mais sa progression annuelle atteint 20 à 25%», indique Tony Bihl. «La découverte de nouveaux marqueurs pathologiques entraîne une augmentation de la demande de tests fiables permettant de les détecter. Et l’introduction de ces tests sur le marché engendre une croissance considérable.» L’entité Diagnostics a d’ores et déjà identifié plusieurs marqueurs biologiques propres au cancer du sein et dispose de tests brevetés, prévus pour la plateforme Phoenix. «Un fragment de tissu pourra ainsi être traité via un système moléculaire tel que Phoenix, qui évaluera le niveau de risque d’une tumeur spécifique», annonce David Okrongly.

«À mesure que notre compréhension du génome humain se perfectionnera, nous serons capables d’identifier les individus présentant une prédisposition à certaines affections. Une surveillance régulière sera ainsi instaurée, permettant d’identifier rapidement toute anomalie grâce à des tests in vitro et in vivo spécifiques et de la traiter par une thérapeutique ciblée. L’ensemble du processus sera intégré et consigné dans un dossier médical électronique à workflow optimisé. Pour peu que ce système soit économiquement viable, nous allons assister à une véritable révolution.»

 Auteur : Arthur F. Pease