AMRSeq - Caractérisation de la résistance aux antimicrobiens de bactéries, y compris les plasmides, à travers le développement d’un processus générique basé sur le NGS et des bases de données adaptées

Last updated on 28-2-2020 by Lieke Vervoort
juin 1, 2017
mai 31, 2021

Source de financement

Federal Science Policy Office (Belspo)

Les services qui travaillent sur ce projet

Partenaires

Kathleen Marchal

En bref

Les antibiotiques ont contribué à augmenter l’espérance de vie. Toutefois, leur utilisation, leur mauvais usage et leur abus ont accéléré l’émergence de souches résistantes qui sapent ces avancées, en éliminant la disponibilité de traitements efficaces pour de nombreuses maladies infectieuses. La résistance aux antimicrobiens (RAM) constitue une menace sérieuse et croissante pour la santé publique et doit faire l’objet d’une surveillance à travers une détection précise chez les humains, les animaux et l’environnement. L’un des mécanismes de la RAM implique le transfert d’éléments mobiles génétiques, les plasmides, entre souches bactériennes.

La détection moléculaire de la RAM fait l’objet d’études en tant que solution de remplacement aux méthodes actuellement utilisées. Ce projet de doctorat vise à améliorer la détection de la RAM en optimisant et en mettant en œuvre l’utilisation de méthodes de séquençage de nouvelle génération (NGS), particulièrement pour la caractérisation de plasmides. En dépit des nombreux avantages du NGS, de nombreux défis doivent encore être résolus avant qu’une utilisation à une plus grande échelle puisse être faite.

Résumé du projet

Les médicaments antimicrobiens ont contribué à réaliser des progrès majeurs en matière d’espérance de vie. Toutefois, l’utilisation et l’abus des médicaments antimicrobiens ont accéléré l’émergence de souches résistantes aux médicaments qui sapent ces avancées, en supprimant la disponibilité de traitements efficaces pour de nombreuses maladies infectieuses. Cela constitue une menace sérieuse et croissante pour la santé publique globale et doit faire l’objet d’une surveillance à travers une détection précise chez les humains, les animaux et l’environnement.

Trois mécanismes de RAM sont connus, à savoir une résistance intrinsèque, des mutations génétiques (polymorphisme mononucléotidique – SNP) et la transmission horizontale de gènes, y compris les plasmides (survenant tant naturellement dans l’environnement qu’induits en laboratoire, par ex. dans la construction de micro-organismes génétiquement modifiés, GMM). Étant donné que ces plasmides hébergent souvent des gènes de résistance aux antimicrobiens, ils jouent un rôle prééminent dans la propagation de gènes de résistance aux antibiotiques, étant donné qu’ils peuvent traverser de nombreuses barrières d’espèces et de genres et servir d’intermédiaire dans le transfert de déterminants de résistance de pathogènes animaux à pathogènes humains.

La caractérisation de la RAM est importante et devrait être rapide et exacte pour la surveillance, l’étude des foyers, les conseils de traitement aux patients et la détection / la surveillance de GMM. Les tests phénotypiques actuels constituent toujours l’étalon de référence, mais ils sont coûteux en temps. La détection moléculaire de la RAM fait l’objet d’études en tant que solution de remplacement, étant donné que les méthodes actuellement utilisées ont leurs limitations. Le NGS est une solution de remplacement en tant que méthode rapide, multiplexe et exacte pour caractériser les SNP et les plasmides, mais il existe certains défis, lesquels sont abordés dans ce projet.

Ce projet vise à améliorer la détection de la RAM en optimisant et en mettant en œuvre l’utilisation de méthodes de séquençage de deuxième et de troisième générations, particulièrement pour la caractérisation de plasmides. En dépit des nombreux avantages du SNG, de nombreux défis doivent encore être résolus avant qu’une utilisation à une plus grande échelle puisse être faite, par exemple en extrayant spécifiquement l’ADN plasmidique et/ou en analysant correctement les données de séquençage aussi imposantes que complexes. Dans ce projet, un processus général sera créé, de la préparation de l’échantillon à l’analyse des données, sur base de trois études de cas, en collaboration avec des experts de l’institut. De plus, une base de données contenant à la fois les mutations chromosomiques et les plasmides sera élaborée.

Cela permettra d’aborder, dans un contexte « one health », des problèmes de santé spécifiques en lien avec la RAM, y compris une réponse adéquate et rapide aux autorités compétentes : la RAM est-elle celle d’un isolat associé à un plasmide ? Ces plasmides ont-ils de nouvelles variantes ? Quels plasmides circulent en Belgique ? Lesquels sont une menace (transférable entre pathogènes) ? Lesquels devraient être inclus dans la surveillance de routine ? Comment le contenu génétique de GMM, y compris les plasmides, peut être caractérisé rapidement pour assurer une surveillance efficiente de l’OGM ?

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