Internet et bactériologie médicale

A. Philippon

Introduction

En un peu moins de 15 ans, Internet est devenu incontournable aussi bien dans la vie personnelle que professionnelle. L’importance d’Internet et des technologies qui y sont associées est attestée en France par l’existence d’une ministre déléguée aux petites et moyennes entreprises (PME), à l’Innovation et à l’Économie numérique, ayant rappelé en 2010 que: « les TICE ou technologies de l’information et de la communication généraient 25 % de la croissance mondiale et 40 % des gains de productivité en Europe ».

Au XXIe siècle, il est devenu possible d’écrire ou d’envoyer des images en temps réel à des collègues n’importe où sur la planète. L’e-learning ou la formation à distance, l’e-éducation, l’e-santé en sont encore à leurs balbutiements, en particulier en France. L’éducation et la médecine vont ainsi être profondément transformées au cours de la décennie prochaine. On retiendra surtout l’accès facile et rapide, souvent en moins d’une seconde, à une source phénoménale d’informations avec plus de 1000 milliards de sites en ligne dont, le plus souvent, l’accès est gratuit!

Historique

Peut-on même évoquer le terme d’historique quand le développement a été si rapide, comme en témoignent quelques dates récentes?

En 1975, Bill Gates fonde Microsoft avec Paul Allen et invente un langage de programmation. En 1976, Steve Jobs et Serge Wozniak commercialisent Apple I dont 200 exemplaires sont vendus au prix de 666,6 dollars, mais 400 000 dollars en 2010 (du moins un exemplaire à l’occasion d’une vente aux enchères). Il est vrai qu’un an plus tard, Apple II est commercialisé et vendu à plus d’un million d’exemplaires en 6 ans. Le traitement de texte WordPerfect est inventé par Alan Ashton en 1979. En 1980, 2000 foyers sont raccordés au Minitel en France. Le premier PC sous MS-DOS de Microsoft est proposé en 1981. Le terme d’Internet est officialisé en 1983, alors qu’Arpanet, réseau interuniversitaire, existait depuis 1972. C’est aussi l’année des premiers virus informatiques. L’année 1984 est celle du Macintosh et de la première imprimante laser, alors que 1985 est celle de la première commercialisation de Windows (Microsoft). Un chercheur du CERN, Tim Bernes-Lee, invente un système reliant les pages présentes ou URL sur Internet, le world wide web ou www. Le premier appareil photographique numérique est commercialisé en 1990 par Dycam (États-Unis) et Logitech (Suisse). Le premier site Internet est créé au CERN en 1991. Le premier navigateur grand public (Netscape) ou browser est disponible en 1993. Yahoo ! apparaît en 1994, année des 25 millions d’internautes. Les premiers caméscopes digitaux apparaissent en 1995. Google est créé en 1998 et la connexion Wi-Fi tel Airport en 1999. L’année 2002 voit le lancement de la clé USB alors que Skype apparaît en 2004 en Estonie. Si le premier smartphone, le Black-Berry, est proposé en 2002, l’iPhone d’Apple apparaît en 2007. L’année 2010 est celle de la tablette avec iPad, toujours d’Apple, alors que les premiers concurrents émergent.

Nous étions de l’ordre de 20 millions d’internautes en 1995; nous voilà plus de 3 milliards en 2016. Jamais une invention ne s’est imposée aussi rapidement. Cependant, la fracture numérique persiste malgré l’apparition d’ordinateurs à petits prix (300 euros) dès 2007. En France, le taux de pénétration d’Internet est de l’ordre de 83 % des foyers, nous classant au 15e rang mondial.

Curieusement, un tel succès n’avait guère été anticipé si l’on en juge par l’opinion du président-directeur général de Digital Equipment Corp ayant dit en 1977: « Il n’y a aucune raison pour que les gens veuillent d’un ordinateur chez eux ».

De même, la prévision de la compagnie américaine RCA en 1966 d’un parc prévisible de 220 000 ordinateurs dans le monde apparaît singulièrement sous-évaluée; car il s’en vend en moyenne 300 millions par an de nos jours.

Quels sont les apports d’Internet pour un bactériologiste?

Au plan bactériologique et à titre d’exemple, quelles sont les questions que l’on peut se poser et qui vont être explorées au minimum en moins d’un dixième de seconde? Pourquoi accumuler revues, livres, ou documents imprimés? Un simple ordinateur portable (1 à 3 kg) connecté en Wi-Fi (sans fil) va aisément remplacer n’importe quelle bibliothèque, d’autant qu’on peut s’y connecter à n’importe quelle heure du jour et de la nuit.

La liste de questions ci-dessous illustrera nos éventuels besoins satisfaits grâce à Internet dans les divers domaines relevant de notre spécialité:

  • Quid des épidémies dans le Nord de la France à Clostridium difficile?
  • Dois-je écrire sur ma feuille de résultats Chryseobacterium meningosepticum ou Elizabethkingia meningoseptica?
  • Y a-t-il des infections humaines à S. aureus ST398 en France?
  • Quel est l’ordre (priorisation) des zoonoses non alimentaires en France?
  • Puis-je disposer de la feuille de déclaration pour un cas de brucellose, maladie à déclaration obligatoire (MDO)?
  • Comment détecter en pratique la résistance des streptocoques par efflux?
  • Quelle est la sensibilité normale d’Escherichia coli à l’ertapénème?
  • Quelle est la prévalence d’E. coli intermédiaire ou résistant à la ciprofloxacine soit en France, soit en Allemagne?
  • Quelle est la relation entre VEB-1 et infection nosocomiale?
  • Quelles mesures prendre pour l’éradication d’une souche d’entérocoque résistante aux glycopeptides?
  • Quid du « superbug » NDM-1 en France et des précautions à prendre?
  • Où commander des souches de contrôle de qualité ou encore des amorces pour une PCR?
  • Les résultats du dernier Contrôle national de qualité des analyses de biologie médicale en bactériologie sont-ils en ligne?
  • Puis-je consulter le dernier rapport d’activité d’un Centre national de référence (CNR)?
  • Les résultats de l’indicateur ICALIN sur les infections nosocomiales sont-ils publiés?
  • Puis-je trouver une vidéoconférence sur la spectrométrie de masse ou MALDI-TOF?
  • Puis-je écouter et/ou voir (visioconférence asynchrone) les cours du Collège de France?
  • Au lieu d’aller à Abidjan pour une mission d’enseignement, puis-je faire les cours de Limoges et répondre aux questions posées par les étudiants ivoiriens (visioconférence synchrone)?
  • Je dois parler de Bacillus anthracis aux infirmières de l’hôpital. Puis-je trouver des images de cette bactérie dans une hémoculture, rare en France, du moins lors d’infection chez l’homme?
  • Disposant d’une séquence déoxyribonucléotidique, d’ailleurs envoyée par l’entreprise de séquençage par Internet (courriel), puis-je rapidement (en quelques minutes) préciser les gènes, voire encore les promoteurs probables?

Un domaine récent s’est considérablement développé en quelques années, il s’agit de la bio-informatique.

En réalité, grâce à Internet et aux technologies actuelles de l’information, je puis répondre en quelques minutes à toutes ces questions si différentes dont certaines très pertinentes qui peuvent être posées par le chirurgien, le réanimateur, l’infirmière du service d’hygiène, voire les malades dans ces nombreux domaines relevant de notre spécialité. Enfin, certaines recherches sont impossibles (Big Data) sans Internet, en particulier pour l’analyse de dizaines, voire de centaines de séquences peptidiques ou nucléotidiques.

Carnet d’adresses

Lors des débuts d’Internet, dans les années 1995, il convenait de noter scrupuleusement les adresses URL (uniform resource locator) de quelques sites importants, par exemple ceux de recherche bibliographique (PubMed ou www. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed) ou encore ceux permettant la comparaison de séquences désoxyribonucléotidiques (NCBI, EMBL, ou encore DDBJ ou www.ddbj.nig.ac.jp/ searches-e.html).

Depuis ces balbutiements, le carnet s’est bien rempli : plus de 1000 milliards de sites sont accessibles ; aussi, l’existence de moteurs de recherche a considérablement simplifié notre tâche. Cependant, certains sites ou certaines adresses URL peuvent être consultés quotidiennement, il est vrai dans notre vie personnelle, avec la lecture de certains journaux, l’écoute de radios, la consultation du bulletin météorologique, du compte bancaire ou encore la commande à passer de produits alimentaires. Par ailleurs, il existe plus de 1000 sites publics en France.

Les exemples ci-dessous vont illustrer cette nécessité d’archiver certaines adresses URL, donc de se créer un carnet d’adresses.

  • Compte tenu des remaniements taxonomiques possibles, je désire connaître la dernière dénomination de Chryseobacterium meningosepticum, bactérie d’isolement peu fréquent, avant de finaliser la réponse pour le clinicien. Il est très simple d’aller sur un site de taxonomie, tels celui du National Center for Biotechnology Information (NCBI) ou celui du German Collection of Microorganisms and Cell Cultures (DSMZ). Le site américain NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov) offre diverses fonctions que vous sélectionnez en haut et au milieu de la page en cliquant sur All Databases, par exemple PubMed (recherche bibliographique), Nucleotide ou Protein (banque de données de gènes) ou Taxonomy (base de données des appellations). La bonne réponse est donc Elizabethkingia meningoseptica. Comme les remaniements taxonomiques sont constants et nombreux, il est capital de ne pas perdre la face!
  • Il est assez fréquent, lors de la validation d’un antibiogramme, de se poser la question de la sensibilité normale d’une espèce bactérienne pour un antibiotique, d’autant que certains peuvent être récents. Le site suivant est très important. Il s’agit de celui de l’EUCAST, ou European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing, qui harmonise les concentrations critiques en Europe. De plus, il met à disposition des biologistes des banques de données relatives à la distribution (CMI, diamètres) de populations bactériennes par espèce et par antibiotique (www.eucast.org/). La figure 7.1 illustre la distribution des CMI (mg/l) de l’ertapénème pour quatre espèces bactériennes avec la définition de la concentration épidémiologique (CE) ou cut off pour un échantillon de plusieurs centaines de souches.
  • Le troisième exemple est celui d’un site lyonnais de grand secours, intitulé BIBI pour Bio Informatic Bacterial Identification. Ce site assez unique va vous permettre d’établir un diagnostic bactériologique fondé sur l’analyse rapide, en moins de 2 minutes, des homologies de séquence désoxyribonucléotidique d’un gène utilisé pour une identification, comme celui codant pour l’ARNr16S. Il s’agit donc d’un diagnostic moléculaire rapide à obtenir par rapport à diverses banques comme celle de souches de référence (Figure 7.2). Diverses expressions graphiques tel un dendogramme sont aisément extractibles et joignables à la feuille de rendu de résultats (http:// umr5558-sud-str1.univ-lyon1.fr/lebibi/lebibi.cgi). Par ailleurs, lors de la consultation du site, il est possible d’activer, par simple clic sur le nom de la bactérie, l’accès aux données taxonomiques ou encore en cliquant sur le numéro d’enregistrement de la séquence aux diverses données du dépôt de la séquence sur Genbank.

Voulez-vous lire le premier article sur BIBI paru dans une revue américaine bien connue? Aller à nouveau sur le site NCBI, évoqué au premier exemple, en sélectionnant All Databases ou encore PubMed. Si vous tapez: « Bibi Lyon », vous accédez à l’article de nos collègues lyonnais qui est exportable en un document pdf. Que signifie d’ailleurs « pdf »? Le portable document format est un langage de description de pages d’impression créé par Adobe Systems.

Cet exemple de recherche rapide d’une publication et de sa lecture illustre la gratuité actuelle de très nombreuses publications, mais 6 mois après leur parution comme celles de l’American Society of Microbiology (ASM; www.asm. org, sélectionner en haut à gauche).

Parmi les autres sites utiles à connaître, ne pas ignorer celui du ministère du Travail, de l’Emploi et de la Santé (www.sante.gouv.fr), ou encore celui de l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé avec la réactovigilance (http://ansm.sante.fr).

fig7_1

Si la mémorisation d’adresses URL, appelées encore liens, signets, marque-pages, etc., est, voire était utile et nécessaire, en pratique de laboratoire, les moteurs de recherche actuels sont tellement performants et rapides qu’il conviendra seulement de taper sur le clavier le nom du site pour le retrouver en moins d’un dixième de seconde ou deux à trois mots clés pour accéder au bon site. Par ailleurs, les moteurs actuels vous permettent aisément de sélectionner tout le web ou seulement en français. Parmi les autres choix, plus récents, il est vrai, vous pourriez rechercher des images, des vidéos, des vues de la terre, des actualités, des forums, etc.

Moteurs de recherche

Actuellement, l’approche habituelle pour une recherche consiste, à l’aide d’un ou de plusieurs mots clés, à utiliser un moteur de recherche, application permettant de retrouver des ressources telles que pages web ou URL, vidéos, images, fichiers, forums Usenet, etc.

Plus rarement, il est possible d’utiliser un métamoteur, c’est-à-dire un site Internet où une même recherche est lancée simultanément sur plusieurs moteurs de recherche, les résultats de la recherche en liens URL étant finalement fusionnés pour l’internaute. Citons Kartoo, Seek.fr, ou encore ApocalX. À ce titre, ce métamoteur (http://search. apocalx.com) apparaît judicieux, d’autant que le choix d’une des six langues est simple et rapide par un simple clic (allemand, anglais, espagnol, français, italien, portugais).

fig7_2

Le nombre de moteurs de recherche est donc important, avec Alapage, AltaVista, Ask, Baidu (dénommé le « Google chinois »), Bing, Blekko, DuckDuckGo, Ecosia, Ethicle, Exalead, Google, Optimal Search, PubGene, PubMed, SearchMedica, Scroogle, Yahoo !, Yandex, ou encore Yauba.

Certains sont dits généralistes et d’autres sont plus spécialisés ou professionnels comme PubMed, moteur de recherche bibliographique très connu du monde médical, ou encore SearchMedica ou PubGene, moteurs de recherche biomédicaux encore peu utilisés en France.

Si nombre de moteurs de recherche existent, seuls prédominent les moteurs américains comme Google (avec 65,2 % des parts de recherche en 2012), Yahoo! (4,9 % des recherches), ou le moteur de recherche chinois Baidu (8,2 % des recherches).

De multiples exemples concernant l’émergence de souches pathogènes ou la diffusion de nouveaux mécanismes de résistance montrent la nécessité de rechercher quelquefois sur plusieurs sites, en particulier Google ou Yahoo ! qui donnent accès à une plus large information que PubMed tels articles de journaux, rapports en santé publique, avertissements auprès du corps médical, recommandations, conférences en diaporamas, etc. Cependant, la pertinence des liens ou sites obtenus sera fonction du choix de plusieurs mots clés judicieusement choisis, en particulier en anglais.

Pour ce qui est de la recherche de vidéos consultables gratuitement sur plusieurs moteurs de recherche tels Google, Yahoo ! ou encore Bing, aucune évaluation n’a été faite à ce jour. Leur recherche est identique à celle d’adresses URL ou sites, donc aisée et tout aussi rapide. Le choix de plusieurs mots clés judicieusement choisis et en anglais se trouve à nouveau d’actualité.

Cependant, quelles que soient les requêtes, il s’agira le plus souvent de vidéos généralistes à l’origine développées par les grands médias, essentiellement américains. Cependant, des vidéos intéressantes sont aisément visionnables lors de requêtes fondées sur des mots clés professionnels comme « superbugs », « NDM-1 », « MRSA », etc. Ce type de communication se développe rapidement au niveau professionnel avec l’enseignement universitaire et la formation à distance (FAD), ce qui entraîne souvent une sélection, et donc un identifiant et un login. À titre d’exemple, il conviendra de consulter le site de l’Université médicale virtuelle francophone ou UMVF (www.umvf.prd.fr), celui de l’enseignement supérieur (www.canal-u.tv) ou encore celui du Collège de France (www.college-de-france.fr/default/ EN/all/college/index.htm).

Une forme plus simple d’information est aussi développée sur ces mêmes sites par l’éventuelle exportation de « podcasts », enregistrements sonores uniquement. Ceux-ci sont maintenant privilégiés dans l’enseignement universitaire de type DCEM-1 par exemple en France.

Si la recherche de visioconférences est encore décevante, il convient de ne pas ignorer celle des images. Là encore, il est nécessaire de consulter divers sites pour obtenir des images de Gram de différentes espèces ou d’iconographie concernant les maladies bactériennes. En général, les sites internationaux sont plus riches que les sites nationaux tels que microbes-edu.org. Il est important également de bien cibler sa recherche et de préférer à une interrogation telle que « bacille du charbon » une requête Bacillus anthracis, anthrax, Gram, blood culture qui a plus de chances de mettre à disposition des images de Gram et des iconographies de cas de charbon humains ou animaux.

Une dernière évaluation, sans réponse actuellement, est celle de la pertinence des réponses à des questions techniques lors d’interrogation sur des forums ou groupes comme sur Google. Un exemple d’actualité serait: « Puis-je obtenir des renseignements sur la spectrophotométrie de masse ou MALDI-TOF en pratique de diagnostic? » Les réponses obtenues font référence à plusieurs groupes étrangers dont la langue d’échange sera l’anglais. Cependant, rien ne vous empêche de créer votre groupe en langue française ou encore votre blog!

La bio-informatique La bio-informatique est une discipline nouvelle en constant développement des sciences de la vie s’appuyant sur divers outils informatiques (avec plus de 350 logiciels actuellement), pour stocker, analyser et visualiser diverses données biologiques. Internet y joue un rôle essentiel. Les biologistes médicaux y ont de plus en plus accès non seulement pour l’analyse de leurs séquences après PCR, mais aussi pour des analyses plus complexes, d’autant que les banques de données se sont considérablement enrichies en quelques années (EBI avec EMBL databank et Uniprot en Europe, NCBI avec Genbank aux États-Unis, et DDBJ au Japon).

fig7_3

Il est ainsi devenu possible en quelques minutes d’extraire plusieurs dizaines, voire centaines de séquences à partir d’une séquence PSI ou protein similarity research (www.ebi.ac.uk/ Tools/sss/psiblast/). L’analyse comparative de séquences, qu’elles soient désoxyribonucléotidiques ou protéiques, est devenue aisée et rapide avec divers logiciels d’alignement multiple (MSA ou multiple sequence alignment): Clustal, Muscle, T-Coffee, Mafft, etc. (www.ebi.ac.uk/Tools/msa, www.genome.jp/tools/clustalw).

Après alignement multiple (Figure 7.3), il est possible d’obtenir une séquence consensus, mais aussi de visualiser rapidement les différences de résidus dans telle ou telle localisation et d’envisager les particularités d’une séquence, d’identifier de nouveaux résidus ou encore un éventuel rôle pour une extension ou une restriction du spectre d’hydrolyse d’une enzyme (www.jalview.org).

Parmi d’autres applications, citons la classification moléculaire d’un type de gène ou de protéine dérivant de la phylogénie. Internet offre l’accès à de multiples sites afin d’effectuer des analyses phylogénétiques à l’aide de plusieurs méthodes (UPGMA, Neighbor Joining, PhyML/maximum de vraisemblance et enfin beaucoup plus longue, méthode bayésienne, http://evolution.genetics.washington.edu/ phylip/software.html). L’existence de plateformes favorise maintenant ces analyses telles que EBI (www.ebi.ac.uk) ou encore Mobyle (http://mobyle.pasteur.fr/cgi-bin/portal.py).

Un autre aspect offert par Internet est celui de la biologie structurale ayant pour objet de reconstruire des modèles moléculaires, donc une reconstruction tridimensionnelle, par l’analyse des données issues, le plus souvent, d’analyses cristallographiques (diffraction des rayons X), ou encore de résonance magnétique nucléaire, de cryomicroscopie électronique voire de diffusion aux petits angles (diffusion des rayons X ou celle des neutrons). Ces données sont utilisées pour calculer un modèle de la structure 3D (http://www. rcsb.org/pdb/home/home.do).

fig7_4

Un excellent modèle d’analyse graphique est mis à disposition gracieusement par PyMOL (Figure 7.4) (www.pymol. org). Enfin, il est à noter l’accès aisé à diverses informations pédagogiques par Google.

Conclusion

Internet a bouleversé nos vies, personnelle et professionnelle. Cette révolution numérique est en train de supplanter celle de Gutenberg pour certains. L’intérêt pour Internet ne s’est nullement démenti depuis son utilisation par les biologistes dans les années 1995, et ce malgré l’éclatement de la bulle en 2000 avec la perte de 200 à 300 milliards de dollars évaporés en 2 ans. Les promesses sont tenues et son développement reste exponentiel. Cependant, ce succès est lié à d’autres découvertes extraordinaires dans l’informatique, et plus précisément le numérique. Les outils sont maintenant forgés, il reste à mieux les utiliser.

Si la recherche d’informations est aujourd’hui couronnée de succès, le développement du e-learning ou encore celui de la formation à distance est très insuffisant en France. Or cette modalité de e-FMC (formation médicale continue) est aussi efficace que les formations dites présentielles. Par ailleurs, les sites de e-FMC avec obtention de crédits sont très nombreux en langue anglaise, contrairement à ceux en langue française. Cela suppose une plus grande implication des professionnels, en particulier en santé. Enfin, l’accréditation des sites est devenue effective en Amérique du Nord alors qu’elle commence juste à être formalisée en France. Il est vrai que le seul logo HON (Health on the Net Foundation) a peu d’incidence sur la qualité du contenu. En France, les rares sites à destination des biologistes ont été supprimés ces dernières années, tels que Bioforma avec Bacterionet, Medicimage et Spermionet, qui avait développé depuis plusieurs années des formations à distance (www.bioforma.net). Bacterionet® avait ainsi constitué une banque de plus de 80 observations cliniques, des vidéoconférences, etc.

Il existe d’autres perspectives. Si vous avez la chance d’être universitaire, vous pouvez accéder de chez vous, de votre lit même, à la bibliothèque de votre Université, et donc aux nombreuses revues en ligne à n’importe quelle heure du jour et de la nuit. Les modalités d’abonnement pour un particulier ne permettent pas encore une telle aisance pour la recherche bibliographique. Toutefois, le paiement en ligne (pay-per-view) pour consulter un article détecté grâce à Google et l’exporter sur votre ordinateur (en document pdf) est devenu banal.

Share
Tweet
Share
Share