Génomique appliquée à l'étude des infections par les bactéries des genres Campylobacter et Helicobacter.

Abstract

Les infections bactériennes intestinales et gastriques par les bactéries du genre Campylobacter et Helicobacter sont très fréquentes: l’une pouvant provoquer des gastro-entérites sévères des suites d’une contamination alimentaire (principalement la viande) et l’autre étant liée au développement d’ulcères ou bien de cancers gastriques. Plus de 200 000 cas de campylobacterioses sont recensés dans l’Union Européenne chaque année, avec comme principale espèce Campylobacter jejuni. De plus, environ 50% de la population mondiale est infectée par Helicobacter pylori. De très nombreuses souches de Campylobacter et de biopsies gastriques sont reçues quotidiennement au CNR des Campylobacters et des Hélicobacters (CNRCH) où y sont menées des analyses telles l’identification de l’espèce et de la résistance aux antibiotiques. Plusieurs méthodes sont mises en place pour étudier ces pathogènes : cultures bactériennes, antibiogrammes, spectromètre de masse MALDI-TOF et extraction d’ADN pour des PCR en temps réel. Malgré la rapidité et le moindre coût de ces méthodes, les utiliser en routine présente des désavantages notamment des identifications d’espèces parfois non concluantes avec le MALDI-TOF ou la difficulté de déterminer les mécanismes moléculaires de résistance. Aujourd’hui, le séquençage haut débit couplé à la bio-informatique permet de générer des données cruciales pour résoudre ces nombreuses problématiques rencontrées en laboratoire. C’est en vue de moderniser les analyses de cas cliniques français effectuées au CNRCH que différents outils et scripts bio-informatiques ont été mis en place mais aussi développés durant ce doctorat. Le principal objectif étant d’enrichir nos connaissances sur ces infections bactériennes : de mettre en évidence des variations dans les séquences d’ADN (gène et mutations) mais aussi protéiques impliquées dans diverses problématiques. Ainsi, il a pu être identifié durant ces trois années : des SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) dans le génome de Campylobacter coli spécifiques à trois différentes sources de contamination (la volaille, les bovins et les porcs), des nouveaux gènes de résistance aux antibiotiques qui émergent sur le territoire métropolitain mais aussi des nouvelles espèces du genre Helicobacter ou Campylobacter. Ces outils et données sont d’ores et déjà utilisés en routine au sein du CNRCH. Toutes ces analyses ont pu être possibles via l’utilisation de l’environnement Linux (progammation Bash et Python) permettant d’étudier des milliers de séquences d’ADN provenant d’une variété de souches séquencées au cours des différents projets. Cette «exploration génomique» fût ici la clé pour répondre aux différentes problématiques cliniques.