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Il apparaît que contrairement aux autres domaines de la mesure, les résultats des analyses de biologie médicale ne sont à ce jour pas toujours traçables à des références reconnues internationalement (comme par exemple des matériaux de référence certifiés ou des méthodes de référence) et que les incertitudes de mesure ne sont pas systématiquement évaluées.

Cette situation est en contradiction non seulement avec la norme ISO EN 15189, mais également avec d’autres référentiels internationaux, comme notamment la Directive Européenne 98/79/CE qui exige que les produits de diagnostic in vitro soient traçables au Système International d’unités (SI) via des étalons de mesure d'ordre métrologique supérieur. Il est donc nécessaire de disposer de méthodes de référence pour le dosage des principaux biomarqueurs utilisés en biologie médicale.

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Le LNE a donc initié depuis 2006 des travaux dans le domaine biomédical afin d’évaluer et d’améliorer la fiabilité des analyses de biologie médicale. Ces travaux ont pour objectif d’assurer la traçabilité métrologique des résultats à des références reconnues internationalement et permettre la comparabilité des résultats dans le temps et d’un laboratoire à l’autre, même s’ils utilisent des techniques différentes. Ils permettent également d’évaluer les performances des méthodes utilisées en routine dans les laboratoires de biologie médicale et d’établir des recommandations concernant les méthodes devant être privilégiées.

Pour cela, la première étape consiste à développer et valider des méthodes de référence d’ordre supérieur pour le dosage des principaux biomarqueurs utilisés en biologie clinique. Compte tenu du nombre considérable de paramètres mesurés en routine en biologie clinique, il a été indispensable de prioriser les biomarqueurs pour lesquels une méthode de référence devait être développée. Ce choix a été effectué en concertation avec les autorités de santé publique (ANSM, HAS, DGS). Les biomarqueurs prioritaires retenus sont ceux associés aux principales pathologies humaines (maladies cardiovasculaires, diabète, …), afin de maximiser l’impact des travaux réalisés.

Ce projet a donc ciblé les activités relatives au dosage des biomarqueurs suivants : glucose, créatinine, hémoglobine glyquée HbA1c, cholestérol total, cholestérol-LDL, cholestérol-HDL et triglycérides, ainsi que le développement d’un matériau de référence certifié (MRC) pour l’ensemble de ces différents paramètres, à l’exception de l’HbA1c. La mise en œuvre de la Dilution Isotopique a permis d’assurer la traçabilité métrologique à la mole, unité du SI pour la quantité de matière.

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• Evaluation des performances des méthodes utilisées en routine dans les Laboratoires de Biologie Médicale (LBM)
• Amélioration des données de biologie clinique
• Fourniture de valeurs de référence dans le cadre de la réalisation d’essais d’aptitude à destination des LBM (échantillons de contrôle de la qualité de l’ANSM, …)
• Certification d’un matériau de référence
• Evaluation de la justesse des lecteurs de glycémie
• Evaluation de la commutabilité de matériaux d'étalonnage industriels et d’échantillons de contrôle qualité
• Evaluation de la qualité des lots d'étalons fournis par les fabricants
• Transfert des méthodes développées vers les équipes de recherche de CHU

DELATOUR ET AL, « Development of reference methods for the measurement of biomarkers in France », Ann. Biol. Clin., 68, 6, 2010, 698-699

DELATOUR V., LALÈRE B., DUMONT G., HATTCHOUEL J.-M., FROISSART M., DE GRAEVE J. et VASLIN-REIMANN S., “Development of a reference method for creatinine measurement to improve diagnosis and follow-up of kidney disease”, Revue française de métrologie, 26, 2011, 21-31, DOI: 10.1051/rfm/2011008.

PIERONI L., DELANEY P., BOUTTEN A., BARGNOUX A.-S., ROZET E., DELATOUR V., CARLIER M.-C., HANSER A.-M., CAVALIER E., FROISSART M. et CRISTOL J.-P., “A multicentric evaluation of IDMS-traceable creatinine enzymatic assays”, Clinica Chimica Acta, 412, 23-24, 2011, 2070-2075, DOI: 10.1016/j.cca.2011.07.012.

DELATOUR V., LALÈRE B., SAINT-ALBIN K., PEIGNAUX M., HATTCHOUEL J.-M., DUMONT G., DE GRAEVE J., VASLIN-REIMANN S. et GILLERY P., “Continuous improvement of medical test reliability using reference methods and matrix-corrected target values in proficiency testing schemes: Application to glucose assay”, Clinica Chimica Acta, 413, 23-24, 2012, 1872-1878, DOI: 10.1016/j.cca.2012.07.016.

HEUILLET M., LALÈRE B., PEIGNAUX M., DE GRAEVE J., VASLIN-REIMANN S., PAIS DE BARROS J., GAMBERT P., DUVILLARD L et DELATOUR V., “Validation of a reference method for total cholesterol measurement in human serum and assignation of reference values to proficiency testing samples”, Clinical Biochemistry, 46, 4–5, 2012, 359-364, DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2012.11.026.

BOUTTEN A., BARGNOUX A.S., CARLIER M.C., DELANAYE P., ROZET E., DELATOUR V., CAVALIER E., HANSER A.M., FROISSART M., CRISTOL J.-P. et PIÉRONI L., “Enzymatic but not compensated Jaffe methods reach the desirable specifications of NKDEP at normal levels of creatinine. Results of the French multicentric evaluation”, Clinica Chimica Acta, 419, 2013, 132-135, DOI: 10.1016/j.cca.2013.01.021

FLAMANT M., VIDAL-PETIOT E., METZGER M., HAYMANN J.P., LETAVERNIER E., DELATOUR V., KARRAS A., THERVET E., BOFFA J.J., HOUILLIER P., STENGEL B., VRTOVSNIK F. et FROISSART M., “Performance of GFR Estimating Equations in African Europeans: Basis for a Lower Race-Ethnicity Factor Than in African Americans”, Am. J. of Kidney Disease, 62, 1, 2013, 182-184, DOI: 10.1053/j.ajkd.2013.03.015.

DELATOUR V., LALÈRE B. et VASLIN-REIMANN S., “Development of reference methods for the measurement of biomarkers”, IMEKO TC Conference (TC8 - TC23 - TC24) “Metrological traceability in the globalisation age”, Paris, France, 6-8 avril 2011.

HEUILLET M., DELATOUR V., LALERE B. et VASLIN-REIMANN S., “How to perform traceable measurements for biomarkers quantification”, 15^e Congrès international de métrologie, Paris, France, 3-6 octobre 2011.

DELATOUR V., HEUILLET M., PEIGNAUX M., LALERE B. et VASLIN-REIMANN S., « Apport de la spectrométrie de masse et des méthodes de référence pour le contrôle qualité en biologique clinique », 29^es Journées Françaises de Spectrométrie de Masse, Orléans, France, 17–20 septembre 2012.

HEUILLET M., DELATOUR V., PEIGNAUX M., LALERE B., DE GRAEVE J., VASLIN-REIMANN S. et DUVILLARD L., « Développement et validation d’une méthode de référence pour le dosage du cholestérol total et application au contrôle qualité en biologie clinique », 29^es Journées Françaises de Spectrométrie de Masse, Orléans, France, 17–20 septembre 2012.

VASLIN-REIMANN S. et DELATOUR V., « Matériaux de Référence Certifiés pour la biologie médicale : une denrée rare en France ? », Journée Technique du Collège Français de Métrologie, Paris, France, 27 novembre 2012.

HEUILLET M., PEIGNAUX M., LALERE B., VASLIN-REIMANN S., DUVILLARD L. et DELATOUR V., “A commutability study coupled to a multicentric analysis of accuracy of total cholesterol, LDL-C, HDL-C and total glycerides assays”, Annual meeting of American Association for Clinical Chemistry, Houston, Etats-Unis, 28 juill.–1^er août 2013.

DELATOUR V., HEUILLET M., LALERE B. et VASLIN-REIMANN S., « Production d’un matériau de référence certifié pour le glucose, la créatinine et le cholesterol total et organisation d’une étude de commutabilité couplée à une étude multicentrique de la justesse des dosages de routine », 16^e Congrès international de métrologie, Paris, France, 7–10 octobre 2013.

• CHU de Dijon (Cholestérol),
• CHU de Reims (HbA1c, Glucose),
• CHU Montpellier (Créatinine)

Plus d’une quarantaine de gaz à effet de serre ont été recensés par le Groupe Intergouvernemental d’Experts sur l’Evolution du Climat (GIEC), dont certains ont un impact prépondérant sur ce phénomène :

• le dioxyde de carbone (CO₂), principalement issu de la combustion des énergies fossiles (pétrole, charbon) et de la biomasse, représente près de 70% des émissions de gaz à effet de serre d’origine anthropique,
• le protoxyde d’azote (N₂O), provenant des activités agricoles, de la combustion de la biomasse et des produits chimiques comme l’acide nitrique, à l’origine de 16% des émissions,
• le méthane (CH₄), essentiellement généré par l’agriculture (rizières, élevages), la production et la distribution de gaz et de pétrole, l’extraction du charbon, leur combustion et les décharges, contribue à hauteur de 13% des émissions,
• les gaz fluorés (HFC, PFC, SF₆), utilisés dans les systèmes de réfrigération et employés dans les aérosols et les mousses isolantes, représentent enfin 2% de ces émissions d’origine anthropique. Ces derniers ont par ailleurs un pouvoir de réchauffement 1 300 à 24 000 fois supérieur à celui du CO₂ et une très longue durée de vie. C’est pourquoi ils représentent un réel danger malgré la modeste part qu’ils représentent dans les émissions totales de GES.

Afin de limiter l'accentuation de l'effet de serre et la hausse des températures à la surface de la planète, des politiques de réduction ou de limitation d'émissions de certains GES ont été mises en place par de nombreux pays dont la France, notamment dans le cadre du protocole de Kyoto.

Il apparaît ainsi crucial de pouvoir disposer de références communes et donc des outils métrologiques correspondants pour d’une part permettre un reporting fiable des valeurs mesurées auprès des autorités réglementaires nationales et européennes et d’autre part pouvoir évaluer l’impact des politiques de réduction des émissions mises en œuvre. Cela passe en effet par une nécessaire comparabilité dans le temps et dans l’espace des résultats de mesure obtenus (potentiellement par différentes techniques analytiques) et donc par la traçabilité métrologique des résultats de mesure à la mole, unité du SI pour la quantité de matière.

L'objectif de ce projet de 3 ans, piloté par le laboratoire national de métrologie britannique NPL, est de développer le cadre métrologique permettant de faciliter et d’améliorer la traçabilité aux unités du SI (Système International) pour les GES à fort impact identifiés par la WMO (Organisation météorologique mondiale), à savoir CO, CO₂, CH₄, N₂O, SF₆ et autres gaz fluorés. Des références seront développées par méthode statique pour les gaz à plus fort impact (CO₂, CH₄ and N₂O) et pour les composés ayant un effet indirect sur le réchauffement climatique (CO). Les niveaux d’exactitude et d’incertitudes visés, encore jamais atteints, devront permettre de répondre aux objectifs fixés par la WMO quant à la qualité des données nécessaire à l’évaluation de tendances. De nouvelles références dynamiques seront par ailleurs développées pour les gaz fluorés (SF₆, …) qui sont instables dans des bouteilles de gaz à haute pression. L’accent sera porté sur le développement de méthodes de génération dynamique permettant la préparation de ces composés directement sur site à des concentrations du niveau de la trace (< ppb).

Le LNE participera à deux groupes de tâches (WP1 & WP2) et assurera par ailleurs la coordination du WP2 :

• WP1 relatif au développement par méthode gravimétrique de mélanges gazeux de référence à des concentrations ambiantes pour CO₂ (400 μmol/mol), CH₄ (1,8 μmol/mol), N₂O (325 nmol/mol), CO (300 nmol/mol). Ces mélanges gazeux devront présenter une stabilité long terme (cible = 2 ans) et des incertitudes encore non atteintes (au moins 5 fois plus faibles que celles obtenues lors des comparaisons internationales organisées dans le cadre du CCQM). Le LNE s’intéressera plus particulièrement au cas du CO et N₂O en mettant en œuvre au moins deux chimies de passivation ;
• WP2 ciblant le développement de méthodes dynamiques de génération directement applicables sur le terrain pour la préparation sur site de CO et N₂O à des concentrations au niveau de la trace (50 – 500 nmol/mol). Les systèmes dynamiques développés seront utilisés pour disséminer la traçabilité métrologique aux mesures de terrain et pour valider les mélanges gravimétriques de référence préparés dans le WP1.

La participation à ce projet européen permet au LNE de poursuivre son activité sur les polluants atmosphériques et fait suite au JRP ENV01 – “Metrology for chemical pollutants in air (MACPoll, 2011-2014)“ dans lequel les questions de passivation des bouteilles et de méthodes dynamiques de génération avaient été abordées pour SO₂, NO et NO₂.

* JRP = Joint Research Project

Site du projet :

http://projects.npl.co.uk/highgas/

• Mélanges gazeux de référence à des concentrations ambiantes pour des gaz impliqués dans le réchauffement climatique (CO et N₂O)
• Méthodes dynamiques de génération traçables au SI directement applicables sur le terrain et transférables aux AASQA (Associations Agréées pour la Surveillance de la Qualité de l'Air) sur le territoire français dans le cadre du LCSQA (Laboratoire Central de Surveillance de la Qualité de l’Air)

• NPL (GB),
• PTB (All.),
• DFM (DK.),
• METAS (Suisse),
• MIKES (Finlande),
• TÜBITAK (Turq.),
• VSL (NL),
• CMI (Rép. Tch.),
• IL (Finlande),
• EMPA (Suisse)