Une étude génomique aide à guider le développement du vaccin contre Shigella

Image du CDC.

«Une étude génomique aide à guider le développement du vaccin contre Shigella», source communiqué de l’Université de Liverpool.

Une nouvelle étude génomique menée par l'Université de Liverpool aidera à guider le développement et l'utilisation de vaccins contre une des principales causes mondiales de diarrhée sévère chez les enfants, Shigella.

Shigella est la principale cause bactérienne de diarrhée infantile sévère dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI) et devient de plus en plus résistant aux antimicrobiens. Cependant, il n'existe pas de vaccin homologué largement disponible pour Shigella et l'un des principaux défis de son développement est la diversité génomique et phénotypique considérable de la bactérie.

Dans un nouvel article publié dans Nature Microbiology, des chercheurs ont analysé les séquences du génome entier de 1 246 échantillons de Shigella collectés systématiquement dans sept PRFI pour caractériser cette diversité, qui est essentielle pour éclairer le développement et la mise en œuvre de vaccins, et d'autres aspects du contrôle des maladies.

La collection inégalée d'échantillons couvrait les quatre espèces de Shigella (S. sonnei, S. flexneri, S. boydii et S. dysenteriae) et a été collectée dans le cadre de l'étude mondiale multicentrique entérique (GEMS pour Global Enteric Multicenter Study) entre 2007 et 2011.

L'étude met en évidence les caractéristiques des pathogènes qui compliqueront les approches vaccinales actuelles, les différences régionales dans la diversité de Shigella, ainsi que les déterminants de la résistance aux antimicrobiens.

Parmi les résultats, citons que Shigella sonnei contribue au moins six fois plus à la maladie que les autres espèces de Shigella par rapport à sa diversité génomique, et que la diversité et la capacité d'adaptation existantes parmi S. flexneri peuvent générer des variants d'échappement au vaccin en moins de six mois.

La recherche révèle également l'évolution convergente de la résistance à la ciprofloxacine, l'antimicrobien actuellement recommandé par l'OMS pour le traitement de la shigellose.

La Dr Rebecca Bengtsson, qui a dirigé l'analyse des données, a déclaré: «La génomique des pathogènes est un outil puissant qui a un large éventail d'applications pour aider à combattre les maladies infectieuses. Grâce à des analyses génomiques d'un ensemble de données épidémiologiquement représentatif, nous avons révélé l'étendue de la diversité génomique de la population de Shigella ayant un impact sur les personnes les plus vulnérables à la shigellose, et les implications que cette diversité a sur les stratégies vaccinales actuelles.

De nombreuses approches vaccinales actuelles se concentrent sur le sérotype Shigella, mais il existe > 50 sérotypes parmi Shigella et ceux-ci peuvent changer rapidement pour générer des variants d'évasion immunitaire. Une alternative intéressante et/ou un complément à cette approche sont les vaccins à sous-unités spécifiques qui ciblent des protéines hautement conservées et peuvent offrir une large protection, mais le degré de variation antigénique de ces cibles est inconnu. Cette étude a exploré la quantité et le type de variation des antigènes et la vitesse à laquelle ils peuvent changer de sérotype. Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que les antigènes à base de protéines fournissent des cibles vaccinales plus stables pour ce pathogène d'importance mondiale.

La Dr Kate Baker, qui a dirigé l'étude, a déclaré: «Le fardeau de la maladie et l'augmentation de la résistance aux antimicrobiens de Shigella appellent une révision des options de traitement et de gestion, et un élan important s'est créé pour relever ce défi. La diversité génomique de Shigella présente un obstacle majeur au contrôle de la maladie et nous avons démontré les pièges anticipés des approches de vaccination actuelles. Cela met en évidence la nécessité de prendre en compte la diversité génomique dans le développement de vaccins et les plans de traitement pour Shigella et d'autres pathogènes.

L'étude a été financée par le Medical Research Council et a été réalisée en partenariat avec l'Earlham Institute et l'Université du Maryland, Baltimore Center for Vaccine Development and Global Health.

Merci à Joe Whitworth de m’avoir signalé l’information.

Aux lecteurs du blog

Comme le montre cette notice de la BNF, le blog Albert Amgar a été indexé sur le site de la revue PROCESS Alimentaire. 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue sont aujourd’hui inacessibles. Disons le franchement, la revue ne veut pas payer 500 euros pour remettre le site à flots, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles.

Yersinia : un nouvel outil génomique pour l’identification des souches

« Yersinia : un nouvel outil génomique pour l’identification des souches », source communiqué de l’Institut Pasteur du 15 octobre 2019.

Les bactéries du genre Yersinia sont très nombreuses et diffèrent notamment par leur capacité à provoquer une maladie (leur pouvoir pathogène) ou pas. Yersinia pestis est ainsi responsable de la peste, tandis que Yersinia enterocolitica et Yersinia pseudotuberculosis sont des bactéries responsables d’affections intestinales. Des chercheurs de l’Institut Pasteur ont développé une nouvelle méthode d’analyse génomique pour classer et identifier toutes les souches de Yersinia et estimer leur pouvoir pathogène.

Le genre Yersinia, qui appartient à la famille des entérobactéries, est actuellement composé de 19 espèces et comprend trois agents pathogènes qui touchent l’Homme :

• l’agent de la peste Yersinia pestis ;
• et les pathogènes alimentaires Yersinia enterocolitica et Yersinia pseudotuberculosis, qui sont responsables de yersiniose entérique, une maladie pouvant être transmise par les aliments.

Yersinia enterocolitica représente la troisième cause de diarrhée d’origine bactérienne dans les pays tempérés et froids, après Salmonella et Campylobacter. En France, les infections se manifestent le plus souvent sous forme de cas sporadiques ou de cas groupés en faible nombre.

« Jusqu’à présent, l’identification des souches était réalisée grâce à des méthodes biochimiques qui peuvent manquer de résolution. Elles reposent en effet sur des réactions métaboliques qui, en cas de réaction atypique, aboutiront à une mauvaise identification » déclare Cyril Savin, responsable-adjoint du Centre national de référence (CNR) de la peste et autres yersinioses, hébergé à l’Institut Pasteur.

« Nous avons mis au point une méthode d’analyse de la séquence du génome qui permet d’en faire une traduction rapide et compréhensible », explique Sylvain Brisse, responsable de l’unité Biodiversité et Epidémiologie des Bactéries Pathogènes. « En scannant pour chaque souche la séquence de nombreux gènes du génome de Yersinia, on se rend compte que chaque bactérie possède un profil génétique unique. La méthode consiste à transformer ce profil génétique en une sorte de ‘code-barre’ standardisé. »

En utilisant cette méthode sur le genre Yersinia, plus de 3000 code-barre ont été recensés, dont certains mettant au jour de nouvelles espèces. « Nous avons abouti à un langage standardisé pour que chaque laboratoire puisse maintenant reconnaître ces codes », poursuit Sylvain Brisse. Pour diffuser la méthode, une base de données de « code-barres » (profils génomiques) et l’identification correspondante a été rendue accessible publiquement, permettant aux laboratoires du monde entier d’identifier les souches de Yersinia à l’aide de leurs propres séquences génomiques.

Grâce à un algorithme de classification automatisé, chaque profil génomique est associé à son espèce et à sa lignée génétique. « La comparaison des profils génétiques des souches de Yersinia a révélé une biodiversité inattendue, révélant plusieurs espèces nouvelles et inconnues jusqu’alors. Grâce au profil génomique des souches, leur identification est désormais extrêmement fiable », souligne Alexis Criscuolo, bioinformaticien au département de Biologie computationnelle. « Cette méthode nous permet également de mieux définir le pouvoir pathogène des souches que nous recevons au CNR. Environ 33% d’entre elles ne sont pas pathogènes ! », souligne Cyril Savin. Le pouvoir pathogène étant différent d’une souche de Yersinia à une autre, l’identification précise des souches est en effet essentielle : « Elle permet à la fois un meilleur suivi des patients et oriente le déploiement de mesures de santé publique », explique Javier Pizarro-Cerdá, responsable de l’unité de recherche Yersinia à l’Institut Pasteur.

L'étude est parue dans la revue Microbial Genomics.

Des cellules de poulet modifiées par un gène résistent au virus de la grippe aviaire

« Des cellules de poulet modifiées par un gène résistent au virus de la grippe aviaire en laboratoire » source article de Julie Larson Bricher paru le 14 juin 2019 dans Meatingplace.

Une équipe de scientifiques du Royaume-Uni a eu recours à des techniques de réécriture du génome* pour empêcher le virus de la grippe aviaire de se propager dans des cellules de poulet cultivées en laboratoire. Les résultats soulèvent la possibilité de produire des poulets modifiés par ce gène qui sont résistants à la maladie.

La grippe aviaire est une menace majeure pour les poulets d’élevage dans le monde entier, des souches graves tuant jusqu’à 100% des oiseaux dans un troupeau. Dans de rares cas, certaines variations du virus peuvent infecter des personnes et provoquer des maladies graves.

Dans cette nouvelle étude, les scientifiques ont ciblé une molécule spécifique dans les cellules de poulet appelée ANP32A. Des chercheurs de l'Imperial College London ont découvert que, lors d'une infection, le virus de la grippe détournait cette molécule pour se reproduire.

Travaillant avec des experts de l'Institut Roslin de l'Université d'Édimbourg, les chercheurs ont utilisé des techniques de modification des gènes pour supprimer la partie de l'ADN responsable de la production d'ANP32A. Ils ont découvert que le virus ne pouvait plus se développer dans les cellules avec le changement génétique.

Des chercheurs de l’Institut Roslin ont précédemment travaillé avec des experts de l’Université de Cambridge pour produire des poulets qui ne transmettaient pas la grippe aviaire à d’autres poulets à la suite d’une infection, en utilisant des techniques de modification génétique. La nouvelle approche est différente car elle n'implique pas l'introduction de nouveau matériel génétique dans l'ADN de l'oiseau.

« Dans cette étude, nous avons identifié le plus petit changement génétique que nous puissions apporter aux poulets et qui puisse aider à empêcher le virus de s’enraciner », a déclaré Wendy Barclay, coauteure et directrice de la virologie de la grippe à l’Imperial College de Londres, dans un communiqué de presse. « Cela pourrait potentiellement mettre fin à la prochaine pandémie de grippe. »

Bien qu'aucun oiseau n'ait encore été produit, les chercheurs ont déclaré que la prochaine étape serait d'essayer de produire des poulets avec le changement génétique.

Lisez l'intégralité du document publié en ligne dans le magazine eLIFE.

* Selon cet article,

Les généticiens anglo-saxons utilisent l’expression « genome editing » pour qualifier les modifications du génome induites par l’action ciblée des endonucléases. Malheureusement, la traduction de cette expression en « édition du génome » en change le sens au point de devenir inacceptable car le verbe anglais "to edit" n'a pas la même signification que le verbe français « éditer ». L'expression « réécriture » du génome, utilisée par plusieurs Académies de langue française, traduit plus fidèlement la réalité. »

Mise à jour du 14 septembre 2023

Doit-on dire influenza aviaire ou grippe aviaire ? Source Anses.

Quand la maladie se manifeste chez les oiseaux, on parle d’influenza aviaire.

Quand un humain est touché par des virus influenza A d’origine aviaire, on parle alors de grippe aviaire. 

Les surprises de l’épidémie de choléra au Yemen décryptée grâce à la génomique

Article écrit à partir des sources suivantes :

• Communiqué de l’Institut Pasteur du 3 janvier 2019, « L’épidémie de choléra au Yémen décryptée grâce à la génomique »
• CIDRAP News du 3 janvier 2019, « Genetic probe finds surprises in Yemen's cholera outbreak ».

Lorsque la bactérie Vibrio cholerae responsable du choléra arrive sur un nouveau continent - logée dans l’intestin d’un voyageur infecté -, elle ne déclenche pas systématiquement d’épidémie. Parfois la bactérie reste silencieuse, parfois elle se propage rapidement au sein de la population et fait des ravages comme actuellement au Yémen.

Depuis septembre 2016, plus d’1 million de personnes ont été touchées par cette infection diarrhéique aiguë et 2 300* en sont mortes.

Quelles sont les voies de circulation les plus empruntées par ces bactéries ? Est-il possible de suivre, voire d’anticiper, les épidémies de choléra à travers le monde ?

Pour tenter de répondre à ces questions, des chercheurs de l’Institut Pasteur et du Wellcome Trust Sanger Institute (Royaume-Uni), en collaboration avec plusieurs institutions internationales, se sont justement intéressés à l’épidémie de choléra qui sévit au Yémen. Grâce aux outils de la génomique, ils ont pu lever le voile sur l’histoire de ces souches et confirmer la possibilité d’avoir une vision globale de la circulation du vibrion cholérique. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature le 2 janvier 2019.

« De façon inhabituelle, l’épidémie n’a pas explosé immédiatement. Il y a eu une première vague épidémique en 2016, relativement à bas bruit, puis une explosion majeure en 2017. Les deux vagues étaient tellement différentes que l’on s’est demandé s’il ne s’agissait pas de deux souches bactériennes distinctes », poursuit Marie-Laure Quilici, scientifique dans l’unité des Bactéries pathogènes entériques de l’Institut Pasteur et responsable du Centre national de référence des Vibrions et du choléra. Pour résoudre cette énigme, les chercheurs décident de se tourner vers la génomique. L’outil leur a déjà permis, lors d’une précédente étude, de mettre en évidence l’origine asiatique des souches cholériques qui circulent en Afrique et d’identifier deux portes d’entrée principales de la bactérie sur le continent, l’Afrique de l’Est et l’Afrique de l’Ouest.

L’équipe a séquencé 42 échantillons prélevés au Yémen et dans un centre de réfugiés situé à la frontière avec l’Arabie Saoudite et les a comparés à une collection mondiale de plus de 1 000 échantillons provenant d’une pandémie en cours depuis les années 1960 et causée par un seule lignée de V. cholerae, appelée 7PET.

La souche qui alimente l'épidémie au Yémen est similaire à celle qui a été observée pour la première fois en Asie du Sud en 2012 et qui s'est répandue dans le monde entier, mais elle n'est pas arrivée directement d'Asie du Sud ou du Moyen-Orient. Avant d'arriver au Yémen, la souche circulait et provoquait des épidémies en Afrique de l'Est en 2013 et 2014.

Les experts avaient pensé que les épidémies au Yémen avaient été causées par deux souches différentes, mais l'étude a révélé qu'elles étaient imputables à la même souche qui est entrée au Yémen en 2016. Une autre découverte inattendue est que la souche de choléra au Yémen est sensible à de nombreux antibiotiques - la plupart des épidémies sont résistantes à plusieurs antibiotiques.

« Cette étude illustre une nouvelle fois la nécessité d’associer données épidémiologiques et données de laboratoire pour suivre la circulation des souches et mieux contrôler le choléra. » insiste Marie-Laure Quilici. Ces nouveaux résultats confirment en effet la pertinence des analyses génomiques pour appréhender les voies de migrations du choléra et avoir une vision globale de la situation.

* Certaines publication citent le chiffre de 2500 décès.