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H2020

KILLINGTYPHI — Résultat en bref

Project ID: 706040
Financé au titre de: H2020-EU.1.3.2.
Pays: Royaume-Uni
Domaine: Santé, Recherche fondamentale

Des facteurs animaux pourraient permettre de comprendre comment prévenir la typhoïde chez l’homme

La fièvre typhoïde peut être fatale — uniquement chez l’homme. Comme la bactérie responsable de cette maladie parfois dévastatrice ne peut infecter les autres espèces, les chercheurs ont recherché les gènes animaux capables de l’éliminer pour développer de nouvelles thérapies.
Des facteurs animaux pourraient permettre de comprendre comment prévenir la typhoïde chez l’homme
La Salmonella Typhi (S. Typhi) provoque la fièvre typhoïde, mais seulement chez l’homme, un phénomène connu sous le nom de restriction de l’hôte. Vivant dans les macrophages, des cellules du système immunitaire dédiées à la destruction d’agents pathogènes, cette infection fait plus de 200 000 victimes chaque année et son coût socio-économique est élevé.

Des recherches récentes sur les souris ont révélé une voie antimicrobienne nécessaire pour restreindre la croissance de S. Typhi dans les macrophages et ainsi contribuer à une restriction de l’hôte à S. Typhi. C’est une avancée majeure, mais les mécanismes moléculaires des macrophages intervenant dans l’élimination de S. Typhi, de même que leur rôle dans l’adaptation à l’hôte humain, restent inconnus.

Les facteurs nécessaires à l’élimination de S.Typhi

Le projet KILLINGTYPHI, financé par l’UE, a optimisé les conditions d’une analyse à grande échelle du génome sur une plus petite échelle. La cible: les familles de gènes exploitées par Salmonella et d’autres agents pathogènes pour provoquer des maladies, les GTPases Rab et les désubiquitinases. «En outre, nous voulions évaluer les facteurs connus ayant un impact sur la survie des agents pathogènes bactériens dans les macrophages pour étudier leur rôle dans le résultat d’une infection à S. Typhi», explique la coordinatrice du projet, la professeure Stefania Spano.


L’utilisation ingénieuse de deux technologies de pointe fait toute la différence entre cette étude et toutes les autres. Le système CRISPR/Cas9 est un moyen très rapide, économique et précis d’édition de gènes sous surveillance. De petits ARN en épingle à cheveux (ARNsh) ont été utilisés pour stopper l’activité des gènes cibles dans les cellules hôtes. En sa qualité de chercheuse principale, la Dre Virtu Solano-Collado souligne: «La technologie ARNsh a rarement été employée avec des agents pathogènes et jamais avec Salmonella. De plus, le système CRISPR/Cas9 n’avait jamais été utilisé pour déchiffrer des questions directement liées aux interactions hôte-pathogène».

Réalisation d’une analyse impartiale de silençage dans les macrophages de souris

En utilisant des macrophages dérivés de la moelle osseuse de la souris (BMDM) et des molécules d’ARNsh pour stopper l’expression des gènes de l’hôte, les chercheurs ont étudié les taux d’infection par S. Typhi. La meilleure façon de délivrer les ARNsh était d’utiliser des particules de lentivirus avec une infection lentivirale optimisée.

Pour mesurer le niveau d’infection, KILLINGTYPHI a construit une souche fluorescente de S. Typhi portant une copie du gène mCherry — qui brille d’une belle couleur rouge. «La nouvelle souche a été développée en collaboration avec le professeur et expert Leigh Knodler de l’école pour la santé animale mondiale Paul G. Allen à Washington, après plusieurs tentatives infructueuses», explique la Dre Solano-Collado. Des analyses ultérieures au microscope électronique et de cytométrie de flux ont permis de mesurer les niveaux d’infection.

Les chercheurs du projet ont franchi différents jalons en utilisant mCherry. «Nous pouvons distinguer les cellules contenant une ou deux bactéries des cellules non infectées (sans aucune bactérie)», souligne la Dre Solano-Collado.

Un autre ajustement minime mais significatif de la méthode, et qui améliore considérablement les résultats, consiste à inverser la réticulation de l’ADN causée par le paraformaldéhyde utilisé pour fixer les cellules. Les chercheurs peuvent désormais utiliser tout juste 2 000 cellules pour obtenir des produits d’ADN séquençables.

Cibler les propres gènes

Parallèlement au dépistage des ARNsh, les chercheurs du projet ont évalué l’effet de deux mécanismes antimicrobiens des macrophages connus par leur action d’élimination de S. Typhi dans les cellules de souris — le transport du cuivre et le peptide antimicrobien associé à la cathélicidine (CRAMP). Un transporteur appelé ATP7A délivre du cuivre aux compartiments contenant des agents pathogènes.

À ce jour, les résultats obtenus ont montré que l’absence de CRAMP ou la déplétion de l’ATP7A n’ont aucun impact sur la survie de S. Typhi chez les macrophages de la souris. Actuellement, les résultats de ce dépistage font l’objet d’analyses plus approfondies.

Les prochaines étapes de la lutte contre cette maladie fatale

«Dès que les données de séquençage du petit dépistage seront terminées, nous pourrons démarrer le dépistage du génome. Ces résultats constitueront la base des futures subventions pour poursuivre nos travaux», explique la Dre Solano-Collado.

La professeure Spano conclut en évoquant l’impact majeur que KILLINGTYPHI aura sur la société à long terme. «Nous espérons que nos résultats permettront de découvrir des médicaments alternatifs ou de développer des vaccins plus efficaces contre S. Typhi pour prévenir l’infection. Au vu de la rapidité avec laquelle les maladies infectieuses se répandent dans le monde, c’est objectif est primordial».

Mots-clés

KILLINGTYPHI, S. Typhi, macrophage, fièvre typhoïde, dépistage, ARNsh, CRISPR/Cas9