Projet ANR-12-ASTR-0018 – TulareDrug : Identification de nouvelles molécules ciblant les effecteurs sécrétés de Francisella tularensis
Programme : Accompagnement spécifique des travaux de recherches et d’innovation Défense (ASTRID)
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Thomas Henry (INSERM U851 Immunity, Infection and Vaccination)
Partenaires : Laboratoire Adaptation et Pathogénie des Micro-Organismes; Institut Necker Enfants Malades - Centre de Médecine Moléculaire; Biosciences Gerland Lyon-Sud; Laboratoire Adaptation et Pathogénie des Micro-Organismes
Montant : 299226.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 36 mois
Résumé : Identification de nouvelles molécules ciblant les effecteurs sécrétés de Francisella tularensisFrancisella tularensis est un agent de bioterrorisme de classe A. Ces mécanismes infectieux sont mals connus. Une recherche sur les facteurs de virulence de cette bactérie et leur interaction avec les cellules humaines est donc requise de façon à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Objectifs: de l'identification de l'effecteur et de sa cible vers son ciblage thérapeutiqueDans ce projet, nous proposons: i) d'identifier de nouveaux effecteurs de F. tularensis sécrétés (de façon FPI-dépendante ou indépendante) dans le cytoplasme de la cellule hôte et requis pour la virulence.ii) d'identifier leurs partenaires d'interaction eucaryotes, par crible double hybride de façon à comprendre leur mécanisme d’action.iii) de cribler deux chimiothèques pour identifier des composés chimiques bloquant une interaction clef pour la virulence entre un effecteur de F. tularensis et une protéine cible de la cellule humaine.
MethodesUne approche bioinformatique sera effectuée pour identifier les effecteurs.La sécrétion dans la cellule hôte sera évaluée grâce à deux fusions avec  des gènes rapporteurs à savoir la b-lactamase et l'adenlylate cyclase.Le rôle de l'effecteur ainsi identifié dans la virulence sera caractérisé à la fois in vitro et in vivo dans un modèle murin de tularémie utilisant à la fois la souche de Francisella novicida et la souche hautement pathogène Francisella tularensis.La cible de l'hôte humain sera identifiée par crible double hybride chez la levure.Un essai de criblage de médicament sera effectué dans le but de trouver des composés chefs de file qui perturbent l'interaction.
Résumé de la soumission : Francisella tularensis, l'agent de la tularémie est un agent de bioterrorisme de classe A. En effet, cette bactérie naturellement résistante à certains antibiotiques est très infectieuse par aérosol et la dose létale pour l'homme est inférieure à 10 bactéries. Sa virulence est liée à sa capacité à se répliquer dans le cytoplasme des macrophages. Les mécanismes moléculaires permettant l'échappement du phagosome et l'échappement aux mécanismes de l'immunité cytosolique sont très peu connus. Un locus génétique: l'ilot de pathogénicité de Francisella (FPI) est requis pour l'échappement dans le cytosol et la réplication dans ce compartiment cellulaire. Cet FPI est considéré comme codant un appareil de sécrétion de type VI atypique qui sécrèterait des effecteurs bactériens dans le cytoplasme de la cellule hôte. Ces effecteurs permettraient la réplication bactérienne dans le cytoplasme cellulaire via le détournement de protéines de hôte suite à une interaction directe entre les effecteurs bactériens et ces protéines humaines.Dans ce projet, nous proposons: i) d'identifier de nouveaux effecteurs de F. tularensis sécrétés (de façon FPI-dépendante ou indépendante) dans le cytoplasme de la cellule hôte et requis pour la virulence.ii) d'identifier leurs partenaires d'interaction eucaryotes, par crible double hybride de façon à comprendre leur mécanisme d’action.iii) de cribler deux chimiothèques pour identifier des composés chimiques bloquant une interaction clef pour la virulence entre un effecteur de F. tularensis et une protéine cible de la cellule humaine.Cette étude sera faite in vitro et in vivo dans un modèle murin de tularémie pneumonique avec des souches cliniques hypervirulentes de F. tularensis.Pour mener à bien ce projet, nous avons monté un consortium unique avec des expertises synergiques:-deux laboratoires académiques travaillant sur Francisella avec des expertises complémentaires en génétique bactérienne (A. Charbit) et en biologie cellulaire/immunologie de l'infection (T. Henry).-un laboratoire hospitalier  (M. Maurin) affilié au centre national de référence de la tularémie avec une expertise sur les souches cliniques et hautement virulentes de F. tularensis.-une PME (Hybrigenics, JC Rain) spécialisée dans le crible double hybride et possédant des techniques de pointe pour valider, caractériser les interactions protéine-protéine et cribler des drogues qui inhibent ces interactions.Ce projet devrait conduire à : i) une meilleure compréhension des mécanisme impliqués dans la virulence de F. tularensis dans les cellules humaines ; ii) l'identification de nouvelles molécules anti-bactériennnes ciblant spécifiquement cette bactérie hautement pathogène.
Résultats : Nous avons réalisé des mutants, identifié des protéines sécrétées et identifié des partenaires putatifs par crible double hybride.
Perspectives : La validation des interactions est en cours ainsi que la caractérisation des mutants.