FARMED - Détection rapide de la résistance antimicrobienne et des éléments mobiles à l’aide de la métagénomique pour les tests sur place sur les animaux et les humains (FARMED)

Last updated on 14-4-2023 by Sigrid De Keersmaecker
Durée du projet :
janvier 1, 2020
-
août 30, 2025

En bref

La résistance aux antimicrobiens (RAM) fait peser une grande menace sur la santé publique, car elle peut entraîner un échec thérapeutique contre des pathogènes. La détection actuelle de la RAM et des pathogènes repose principalement sur les techniques classiques de culture bactérienne, qui peuvent être lentes. Ce projet développe de nouveaux outils pour la détection sur place et en temps réel des pathogènes résistants identifiés dans une matrice d’échantillonnage représentant le cadre One Health (Une seule santé), c’est-à-dire les humains, les animaux et l’environnement, à l’aide du séquençage long-read d’ADN. Ces méthodes peuvent être utilisées dans les laboratoires européens pour fournir rapidement des réponses diagnostiques sur place, afin que des interventions appropriées soient mises en œuvre en temps voulu ou qu’une production accrue à des fins de surveillance soit assurée.  

Description du projet

Les analyses sur place et en temps réel nécessitent : 

  • une indépendance vis-à-vis des techniques de culture pour faciliter des interventions rapides, en particulier en cas d’épidémie.
  • des protocoles robustes, utilisant peu d’équipements techniques, qui peuvent être employés en dehors des conditions normales de laboratoire. 

Le séquençage métagénomique utilisant des données short-read peut détecter la composition des communautés microbiennes pour évaluer des pathogènes et une potentielle RAM ou des gènes de virulence, et pourrait devenir un outil diagnostique précieux. Néanmoins, les technologies short-read ne peuvent pas associer de manière fiable des gènes individuels dans une communauté à des organismes spécifiques, ce qui constitue potentiellement une limite à la détection de RAM dans des pathogènes. 
 

Le projet FARMED vise à répondre à ces questions à l’aide du séquenceur MinION d’Oxford Nanopore Technologies (ONT), en comparant cette technologie aux autres technologies de séquençage métagénomique et en évaluant son adéquation pour une utilisation diagnostique sur un ensemble de matrices d’échantillonnage à la fois en laboratoire et sur le terrain. Le séquençage métagénomique long-read permet de connaître le contexte génétique local des gènes RAM et, par conséquent, la présence de gènes RAM peut être attribuée à des espèces et des plasmides spécifiques dans la communauté bactérienne. Cette technologie permet d’identifier de nombreuses espèces bactériennes et de relier des espèces particulières à un ensemble de gènes RAM
Ce projet a également les objectifs suivants :  

  • créer des protocoles harmonisés pour l’extraction d’ADN métagénomique sur place et la préparation de bibliothèques de séquençage sur le MinION 
  • développer des stratégies efficaces de cartographie bio-informatique en temps réel qui identifient l’origine du contexte génétique des gènes RAM
  • identifier les espèces bactériennes hôtes pour permettre la détection de pathogènes spécifiques.
  • étudier et établir les bonnes pratiques en matière d’analyse « hors site » des séquences plasmidiques en comparant la métagénomique avec des isolats purifiés
  • comparer l’utilisation de données long-read et short-read, ainsi qu’une combinaison des technologies telles que Hi-C pour assembler des plasmides complets à partir de données de métagénomique. Le séquençage Hi-C est une nouvelle méthode qui utilise la ligature de proximité des molécules d’ADN pour déterminer le contexte génétique des gènes RAM par rapport à la liaison avec le chromosome bactérien hôte. Des communautés définies, contenant des isolats hébergeant des plasmides connus, seront utilisées pour déterminer si des séquences plasmidiques peuvent être obtenues à partir de ces données métagénomiques.

Les méthodologies et outils de laboratoire expérimental (‹wet lab›) et ‹dry lab› issus de FARMED seront très intéressants et disponibles sous peu pour un large éventail d’utilisateurs au-delà du consortium, pour surveiller rapidement la RAM présente dans les pathogènes dans de nombreux environnements différents. Les résultats du projet FARMED contribueront au développement et à l’harmonisation des nouveaux protocoles entre les laboratoires européens pour la détection rapide et sur place de la RAM chez les humains, les animaux et dans l’environnement. Nous prévoyons que cette technique sera particulièrement utile dans les pays à revenu faible et intermédiaire où la présence de pathogènes et la RAM peuvent être élevées, mais qui disposent d’un accès limité aux équipements spécialisés de laboratoire, voire aux équipements standards, pour le diagnostic.

Les services qui travaillent sur ce projet

QR code

QR code for this page URL