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Publié le 21 Avr 2026
La première étape pour guérir une maladie est d’identifier de quoi souffre le patient. Transformer la description approximative des symptômes en un diagnostic précis grâce à des examens médicaux est souvent simple, mais peut parfois constituer une épreuve. Ces dernières années, l’industrie médicale a développé des outils pour améliorer et simplifier au maximum le diagnostic des maladies. Cet article discute brièvement des différentes étapes de l’élaboration d’un kit de diagnostic médical.
Définition d’un biomarqueur
Selon le NIH (U.S. National Institutes of Health), le mot biomarqueur est une contraction de l’appellation « marqueur biologique » qui désigne une mesure objective de l’activité au sein d’une cellule ou d’un organisme à un moment donné (1). Il s’agit donc d’une caractéristique biologique mesurable liée à un processus normal ou non d’un organisme. Les biomarqueurs sont utilisés pour vérifier le bon fonctionnement pathologique . Pour être utilisé dans le domaine médical, un biomarqueur doit être facilement quantifiable, fiable, reproductible, accessible en laboratoire et si possible peu coûteux.
Contrairement au dépistage qui est préventif, le diagnostic est réalisé suite à des symptômes présents chez un individu. Les biomarqueurs sont ainsi utilisés seuls ou en association pour diagnostiquer la pathologie suspectée. L’outil mis en place est appelé kit de diagnostic et fait partie des dispositifs médicaux (DM). Il est généralement disponible à l’hôpital ou dans les laboratoires d’analyses médicales.
L’objectif d’un kit de diagnostic
La biopsie est une méthode couramment utilisée pour diagnostiquer les cancers. Elle reste cependant une opération chirurgicale invasive, coûteuse et douloureuse pour le patient, entrainant parfois des complications.
Les départements de Recherche et Développement (R&D) publiques ou de l’industrie pharmaceutique cherchent à mettre en place des associations de biomarqueurs permettant de diagnostiquer les cancers à partir d’un échantillon de sang ou d’urine. La combinaison de plusieurs biomarqueurs grâce à des outils statistiques constitue un algorithme qui est à la base du kit de diagnostic. Il doit être testé et validé puis approuvé par les autorités réglementaires puis développé en un dispositif médical simple d’utilisation.
L’objectif du kit de diagnostic est d’être au moins aussi performant que la méthode de référence habituellement utilisée pour diagnostiquer la maladie. Si on considère que la biopsie est la référence dans notre exemple sur le cancer, un nouveau kit de diagnostic devra être au moins aussi performant que la biopsie. Il devra également être simple d’utilisation pour un coût raisonnable, et présenter des avantages en termes de bénéfice-risque pour le patient.
La validation interne et la validation indépendante
La validation interne consiste à évaluer les performances de l’algorithme à l’aide des données qui ont servi à le développer. Cette procédure est couramment utilisée pour
choisir parmi plusieurs algorithmes concurrents.
Une pratique courante consiste à diviser la cohorte en deux parties. L’une est utilisée pour l’apprentissage du modèle et l’autre pour la validation. Cette pratique n’est en réalité pas recommandée : les deux sous-populations sont souvent très semblables (car issues d’une même population), les résultats peuvent être très sensibles au choix (arbitraire) des sous-populations et cette méthode réduit considérablement le volume de données disponibles pour l’apprentissage.
Des techniques comme le bootstrap, qui génère des milliers d’échantillons avec remise, peuvent résoudre ces problèmes. La validation indépendante consiste à évaluer les performances estimées de l’algorithme sur des nouveaux patients qui ne font pas partie de la cohorte utilisée pour son apprentissage, par exemple venant d’un autre. Les procédures biologiques pour obtenir les biomarqueurs sont appliquées à ces nouveaux échantillons et les performances du modèle sont alors évaluées. Ces résultats sont documentés dans les différents dossiers soumis aux autorités réglementaires.
La validation du kit de diagnostic auprès des autorités réglementaires
Une fois l’algorithme identifié et validé par le laboratoire, il doit être approuvé par les autorités réglementaires pour être commercialisé. Un dossier est alors constitué en incluant tous les éléments nécessaires pour la fabrication du kit de diagnostic, son utilisation, ainsi que l’évaluation de son efficacité et du bénéfice-risque.
La FDA (U.S. Food and Drug Administration) (2) recommande deux procédures aux fabricants d’un dispositif médical souhaitant le commercialiser aux USA. Pour les kits de diagnostic (et autres dispositifs médicaux) n’ayant pas d’équivalent sur le marché américain ou de classe III (2) un dossier PMA (PreMarket Approval) est recommandé. Cette procédure est soumise à une inspection sur site avant l’émission officielle de l’autorisation de mise sur le marché. Toutes les procédures chimiques et biologiques ayant servi pour déterminer les biomarqueurs doivent être documentées, les méthodes statistiques également.
Pour les kits de diagnostic (et autres dispositifs médicaux) ayant un équivalent sur le marché américain, un dossier 510(k) (2) est recommandé. Ce dossier vise à démontrer, au minimum, l’équivalence du nouveau dispositif avec le dispositif médical déjà commercialisé aux Etats Unis pour la même maladie et sur la même population cible. Le dossier doit également apporter des preuves documentées sur la sécurité et l’efficacité du dispositif au moins similaires à celui du dispositif déjà existant sur le marché.
Le rôle des biostatisticiens
Les consultants biostatisticiens accompagnent les laboratoires pharmaceutiques dans la recherche et développement de kit de diagnostic médical. Ils apportent leurs expertises dans chacune des étapes du projet. Voici une liste non-exhaustive de leurs missions :
● Rédaction du plan d’analyse statistique
● Échantillonnage et calcul du nombre de patients
● Identification des biomarqueurs pertinents pour élaborer l’algorithme
● Développement et validation de l’algorithme Préparation des dossiers pour les
autorités réglementaires
● Préparation du dossier et suivi du développement avec les partenaires
● Présentation des résultats et assistance statistique lors des réunions de suivi
● Gestion du projet de développement du kit de diagnostic
Sources :
1. (https://www.niehs.nih.gov/health/topics/science/biomarkers/index.cfm)
2. (https://www.fda.gov/medical-devices/premarket-submissions/premarket
notification-510k)
Article sur les projets de biomarqueurs, par Fouad Ben Sudrik & Jihane Aouni