Développement d’une méthode de référence candidate pour la quantification de la procalcitonine dans le sérum humain

par Huu Hien Huynh

Thèse de doctorat en Chimie Analytique

Sous la direction de Joëlle Vinh.

Soutenue le 29-01-2021

à l'Université Paris sciences et lettres , dans le cadre de École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre , en partenariat avec Spectrométrie de Masse Biologique et Protéomique (laboratoire) , ESPCI Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris (établissement opérateur d'inscription) et de SBM (laboratoire) .


  • Résumé

    Le dosage de la procalcitonine (PCT) est un outil de choix pour le diagnostic précoce du sepsis et la gestion du traitement antibiotique. Comme les prises de décision médicales et la stratégie de prise en charge thérapeutique des patients reposent en général sur des valeurs seuil de concentration de PCT, il apparaît primordial de disposer de résultats de mesure fiables et comparables, quelle que soit la méthode de dosage employée, dans le temps, et dans l’espace. Or, de nombreuses méthodes de dosage de la PCT de type immunoessai sont actuellement disponibles et les résultats fournis par celles-ci ne sont pas toujours comparables. Cette situation peut s’expliquer en partie par l’absence de méthode de référence et de matériaux de référence certifiés d’ordre supérieur.Ces travaux ont consisté dans un premier temps à documenter l’état actuel de la comparabilité des mesures de la PCT entres les méthodes de routine afin d’évaluer la nécessité d’établir la traçabilité métrologie des résultats aux unités SI. L’analyse de l’ensemble des études de corrélation publiées et des résultats de contrôles externes de qualité a montré qu’il est difficile d’évaluer correctement la comparabilité des résultats et de comprendre l’origine de leur variabilité à partir de matériaux dont la commutabilité n’a pas été démontrée. Aussi, parait-il indispensable de mener des campagnes d’évaluation externe de qualité utilisant des matériaux de contrôle commutables. Par ailleurs, afin de répondre aux exigences réglementaires relatives au raccordement métrologique des résultats de mesure et afin de pouvoir évaluer la justesse des méthodes de routine, une méthode de référence candidate pour la quantification absolue de la PCT dans le sérum humain par dilution isotopique associée à la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse a été développée et validée avec une limite de quantification de 0,25 ng/mL. Le raccordement des résultats aux unités SI a été établi par l’utilisation d’étalons primaires dont la pureté a été préalablement caractérisée par analyse des acides aminés avec correction de la contribution des impuretés identifiées par spectrométrie de masse haute résolution.

  • Titre traduit

    Development of a candidate reference method for the quantification of procalcitonin in human serum


  • Résumé

    Procalcitonin measurement is a usefully tool to aid the early diagnosis and antibiotic stewardship for patients with sepsis. As sepsis diagnosis and antibiotic stewardship rely on fixed clinical cutoffs (threshold concentration values), ensuring accuracy and comparability of PCT results over time and space is essential to ensure an appropriate diagnostic and therapeutic management. Multiple immunoassays have been developed and commercialized. However, comparability of results remains questionable. There is no metrological traceability to the international system of units (SI) for PCT measurement due to the lack of higher order reference method and certified reference materials.This work initially consisted in documenting the current state for results’ comparability between the different commercially available immunoassays for PCT in order to evaluate the need to establish metrological traceability to the SI. The evaluation of correlation studies and external quality assessment schemes results indicate that properly evaluating the current state of result’s comparability and discriminating the origin of result’s discrepancies is made difficult because studies were conducted in non-harmonized conditions and commutability of the materials was not characterized. Thus, it seems essential to conduct quality external evaluation using commutable control materials. In order to evaluate accuracy of commercially available immunoassays for PCT and to meet the regulatory requirements for the metrological traceability of results, a candidate reference method based on isotopic dilution liquid chromatography coupled to mass spectrometry was developed and validated for an absolute quantification of PCT in human serum with a limit of quantification of 0.25 ng/mL. Results traceability to the SI units could be established thanks to a thorough purity assessment of the primary calibrators by amino acid analysis and correction of impurities contribution.


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