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Éric Pardoux

Détection universelle de pathogènes bactériens à l’aide de peptides anti-microbiens

Publié le 25 octobre 2019

Thèse soutenue le 25 octobre 2019 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Chimie Biologie

Résumé :
L’analyse microbiologique pour confirmer l’absence de bactéries dans des échantillons biologiques normalement sains, comme le sang, est une routine dans de nombreux laboratoires.
En effet, la présence de bactéries dans le sang, appelée bactériémie, peut avoir des conséquences très graves, voire mortelles pour le patient. Le protocole standard pour la détection des bactériémies repose jusqu’ici sur l’enrichissement des échantillons sanguins prélevés sur les patients lors de l’hémoculture, afin d’obtenir une population suffisante pour analyse. La lenteur de ce procédé retarde ainsi de parfois plusieurs jours le diagnostic et donc l’adaptation du traitement antibiotique administré au patient. Ces dernières décennies, des techniques comme l’identification par spectrométrie de masse ou les analyses moléculaires, ont permis de diminuer le délai requis pour identifier les pathogènes en cause. Dans ce contexte, l’emploi de biocapteurs est également une alternative.
Ce travail propose d’inclure des sondes à large spectre dans un capteur optique par imagerie SPR (résonance de plasmons de surface). Ce système est déjà développé pour la reconnaissance spécifique de pathogènes au cours de leur croissance dans le sang. Les nouveaux ligands proposés et évalués sont les peptides antimicrobiens (PAM). Ces courts peptides cationiques et amphiphiles, présentent l’avantage d’un large spectre d’interaction couplé à une haute stabilité (chimique, thermique et séchage) comparativement aux anticorps employés jusqu’ici. Leur immobilisation sur des prismes SPRI permet d’évaluer simultanément l’affinité de plusieurs PAM à la même souche bactérienne. Les biocapteurs ainsi préparés ont permis de détecter des souches pathogènes d’Escherichia coli et Staphylococcus aureus en milieu de culture simple, comme en plasma et en sang dilué au milieu d’hémoculture.
Le système obtenu permet la détection des pathogènes présents à une concentration initiale de l’ordre de 1 UFC.ml-1, en moins de 24 heures et quel que soit le milieu. Enfin, la mise en place d’analyses statistiques multidimensionnelles a abouti à une classification cohérente des espèces ciblées en milieu simple, comme en sang. Ces résultats montrent le potentiel de ce système pour parvenir à développer un biocapteur à large spectre capable à la fois de détecter mais aussi d’identifier par affinité croisée des pathogènes bactériens.

Jury :
Président : Monsieur Philippe Bulet
Rapporteure : Madame Souhir Boujday
Rapporteur : Monsieur Thierry Jouenne
Examinatrice : Madame Laurence Pagès Monteiro
Directeur de thèse : Monsieur Yoann Roupioz
Co-directeur de thèse : Monsieur Didier Boturyn

Mots clés :
peptides antimicrobiens (PAM), imagerie par résonance de plasmons de surface (SPRI), détection de pathogènes, bactériémie, sang, E. coli, S. aureus.

Thèse en ligne.