Brevet FR3163383A1 — publié le 20251219

La présente invention concerne une méthode pour isoler et identifier un microorganisme dit clé de voûte dans un écosystème d’intérêt. Ledit microorganisme clé de voûte étant porteur d’au moins une fonction métabolique impliquée dans une voie métabolique altérée d’un échantillon représentatif d’un écosystème d’intérêt. Ladite voie métabolique altérée étant alors responsable d’une dysbiose. Méthode d’identification et d’isolement de bactéries clés de voûte dans un écosystème L’invention se rapporte au domaine du microbiome et concerne une méthode pour isoler et/ou identifier un microorganisme dit clé de voûte dans un écosystème d’intérêt. Ledit microorganisme clé de voûte étant porteur d’au moins une fonction métabolique impliquée dans une voie métabolique altérée d’un échantillon représentatif d’un écosystème d’intérêt. Ladite voie métabolique altérée pouvant entraîner une dysbiose. Etat de l’art Les microbiomes sont présents dans tous les milieux non stériles (air ; eau, sol, plantes, animaux, surfaces, muqueuses, peau…). Leur bon fonctionnement contribue à l’équilibre de l’écosystème composé par le microbiote et son environnement, celui-ci pouvant être l’intestin, le milieu océanique ou marin, le sol ou le sous-sol. A titre d’exemple, le bon fonctionnement de l’écosystème intestinal assure le maintien en bonne santé de son hôte, le bon fonctionnement de l’écosystème du rhizobiome garantit la bonne santé des racines et donc de la plante, alors que le microbiome du sol le protège notamment contre l’érosion et retient l’eau. Or, il est connu que les microbiotes tendent à s’appauvrir globalement dans tous les écosystèmes notamment dû à une perte de diversité. Les principales causes de cet appauvrissement sont l’exposition à des molécules chimiques ou la surexploitation des milieux. Les molécules chimiques modifient notamment le biotope des microbiotes, par exemple, par l’accumulation de métaux lourds dans les sols (i.e. cuivre dans la viticulture), ou encore par la présence de molécules antibiotiques utilisées en santé humaine et animale diffusées dans l’environnement, prolongeant ainsi leurs effets antibiotiques dans l’environnement. L’exploitation ou la modification des milieux, telle que l’agriculture intensive, la déforestation, l’exploitation du sol, la pollution chimique, etc. tendent également à appauvrir les milieux. Un tel appauvrissement microbiologique de l’écosystème conduit inévitablement à son dysfonctionnement. En particulier, l’interaction hôte-microbiote s’en trouve altérée, ce qui conduit à une rupture de la symbiose entre l’hôte et son microbiote, on parle alors d’une dysbiose. Cet état de dysbiose se caractérise par une perte de fonctions essentielles apportées par le microbiote à son hôte. Dans cette situation, il est alors critique de rétablir l’équilibre entre l’hôte et son microbiote en restaurant les fonctions altérées. Les enjeux de la santé humaine, animale et environnementale sont importants puisque la dysbiose entre un être vivant et ses microbiotes est, de plus en plus, associée à des états pathologiques chroniques, tels que l’apparition de trouble métabolique, l’inflammation chronique chez l’homme et l’animal ; la limitation de la croissance des plantes, la baisse des rendements, l’érosion des sols etc. Chez l’homme et l’animal, il a été démontré que les microbiotes commensaux agissent en symbiose avec l’organisme, remplissant des fonctions métaboliques ou biochimiques spécifiques telles que la synthèse de vitamines, la digestion de nutriments comme des carbohydrates complexes, la stimulation du système immunitaire, ou encore la protection contre les pathogènes. Dans le domaine de l’environnement, les microbiotes des sols constituent la base de l’écosystème, soutenant la santé du sol. En effet, le bon fonctionnement des microbiotes des sols permet notamment la production de substances agissant comme « colle » entre les grains de sable, ce qui permet de lutter contre l’érosion des sols (l’érosion accélérée des sols touche 70% des terres arables dans le monde et est l’un des principaux facteurs de perte de rendement des cultures). En outre, ces substances constituant cette colle permettent également de retenir l’eau dans le sol (l’essentiel de l’eau potable accessible sur terre étant contenu dans les sols). Enfin, le bon fonctionnement de cette communauté de micro-organismes permet de fixer le carbone et l’azote dans le sol en les rendant disponibles pour les plantes, ce qui permet de réduire la production de gaz à effet de serre et ainsi de réguler le climat. Par conséquent, les enjeux du bon fonctionnement des microbiotes sont multiples et touchent l’ensemble des éléments vivants sur terre car ils forment le lien entre environnement, animaux et humains. Ils sont donc au cœur de l’écosystème planétaire global qui ne forme qu’une seule « santé ». Il en résulte un fort besoin de restaurer le bon fonctionnement des écosystèmes, notamment des écosystèmes bactériens, et ainsi d’optimiser et rétablir l’interaction entre les individus (i.e. micro-organismes) pour aboutir à la production de substances d’intérêt à travers une action conjointe de plusieurs microorganismes. Or, il n’existe pas de solution industrielle satisfaisante et adaptée aux écosystèmes microbiens, permettant de restaurer leur fonctionnement. En santé des sols, la restauration d’un microbiote se fait principalement par modulation des pratiques agricoles, notamment en effectuant une rotation des cultures. A défaut d’une telle solution, il est connu de restaurer des écosystèmes complexes en remplaçant ou en complémentant une partie de l’écosystème altéré par un écosystème exogène sain (i.e. transplantation de sol en agriculture, amendement organique). Lors de l’apparition d’une dysbiose, il est connu d’administrer directement des bactéries probiotiques ou des prébiotiques. Les probiotiques vont notamment permettre d'augmenter le nombre de microorganismes bénéfiques et ainsi de diminuer la population de ceux potentiellement néfastes ou responsable de la dysbiose. En santé humaine et animale, ces bactéries permettent par exemple de stimuler le système immunitaire de l’hôte (i.e. transplantation fécale chez l’homme et administration de communautés bactériennes sous la forme de consortia bactérien). En santé des plantes, il existe des bactéries symbiotiques des racines permettant la fixation d’azote. Certains micro-organismes sont aussi utilisés comme agents de biocontrôle pour limiter la prolifération de certains pathogènes. Cependant, ces solutions ne permettent pas d’agir sur l’ensemble de l’écosystème microbien de façon précise et contrôlée. Les prébiotiques, à la différence des probiotiques, sont des fibres ou des carbohydrates complexes permettant de faciliter la croissance de certains organismes bénéfiques. Ils favorisent, là encore, la diversité microbienne de l’écosystème. Ces solutions sont, toutefois, peu spécifiques et ne permettent pas de restaurer des fonctions portées par des micro-organismes ayant disparu de l’écosystème. Enfin, les synbiotiques sont des combinaisons de probiotiques et prébiotiques. Ainsi, ils peuvent se compléter pour apporter une solution commune dont l’action est ciblée sur l’hôte, mais ils présentent les même inconvénients. A titre d’exemple, dans le domaine de l’agriculture, il est connu de procéder à des amendements organiques riches en carbone et en microorganismes (fumier, lisier, guano etc.) ; il existe aussi des biostimulants bactériens qui sont des bactéries ciblant le rhizobiome de la plante (i.e. système racinaire) pour faciliter l’absorption des nutriments (i.e. azote) et donc sa croissance. Toutefois, l’ensemble de ces solutions ne permet pas de cibler spécifiquement les microorganismes porteurs d’une fonction métabolique ou biochimique essentielle au sein d’une voie métabolique ou biochimique, lesdits microorganismes étant dits microorganismes clés de voûte, par exemple, ceux-ci permettant la synthèse d’une substance d’intérêt pour lutter contre l’érosion des sols. A ce jour, pour identifier un microorganisme susceptible d’être d’intérêt, il est possible de réaliser une analyse différentielle de la présence/absence de microorganisme dans des écosystèmes sains et dysbiotiques. Cette approche peut être réalisée sur la base de la quantification de ces microorganismes ou à partir des réseaux de neurones qui reconstituent une cartographie des groupes de microorganismes sur la base de leur co-abondance. Toutefois, ces méthodes ne permettent pas d’identifier un microorganisme clé de voûte d’un autre. En effet, ces méthodes ne tiennent pas compte de la complémentarité biologique des microorganismes entre eux. Or, les écosystèmes collaborent pour pouvoir fonctionner ensemble dans une voie métabolique ou biochimique. Cette collaboration passe par la complémentarité de leurs capacités biochimiques ou métaboliques (c’est-à-dire leurs fonctions biologiques) permettant, par exemple, à la communauté de microorganismes de dégrader des substances complexes qui ne pourraient pas être dégradées par un seul microorganisme. Une telle approche est particulièrement adaptée lorsque le microorganisme est connu et répertorié dans une base de données. Or, on estime que seule 0,001 % de la biodiversité microbienne est connue. A titre d’exemple, la grande majorité des bactéries du sols (~99%) n’ont jamais été cultivées et ne sont donc pas connues. D’autre part, lorsque le microorganisme est inconnu, il n’est pas possible de l’isoler de manière ciblée par les techniques usuelles et connues de l’Homme du métier. Il n’est donc pas possible d’identifier un microorganisme clé de voûte par ce type d’approche. Il existe donc un besoin pour une méthode d’identification et/ou d’isolement d’un microorganisme porteur d’une fonction métabolique impliquée dans une voie métabolique ou biochimique essentielle, ladite voie étant altérée, dans un écosystème d’intérêt. Ladite méthode permettant d’une part d’identifier dans un échantillon biologique une voie métabolique ou biochimique altérée, puis la ou les fonctions métaboliques ou biochimiques responsable de cet altération, et enfin l’identification d’au moins un microorganisme porteur de ladite fonction métabolique ou biochimique. Etant donné notre faible connaissance de l’ensemble des microorganismes présents dans un écosystème donné, il est nécessaire de développer une méthode permettant d’identifier et isoler un microorganisme d’intérêt inconnu de l’Homme du métier et des bases de données les répertoriant. C’est l’objet de la présente invention. Ainsi, la présente invention concerne une méthode d’isolement et/ou d’identification d’un microorganisme d’intérêt dans un échantillon biologique, ledit microorganisme étant porteur d’au moins une fonction métabolique ou biochimique (F) impliquée dans une voie métabolique ou biochimique (V) altérée au sein de l’écosystème microbien localisé dans cet échantillon biologique. Ladite voie (V) altérée pouvant être soit une voie métabolique ou biochimique rompue ou manquante, car une fonction métabolique ou biochimique (F) essentielle impliquée dans la voie (V) n’est portée par aucun microorganisme au sein de cet écosystème, soit altérée car la fonction métabolique ou biochimique (F) essentielle impliquée dans la voie (V) est portée par un nombre restreint de microorganismes. La présente méthode vise ainsi à identifier une voie métabolique ou biochimique (V) altérée, puis la ou les fonctions métaboliques ou biochimiques (F) essentielle(s) impliquée dans ladite voie (V). Une fois identifiée, la présente méthode vise à identifier au moins un microorganisme porteur de ladite(lesdites) fonction(s) métabolique(s) ou biochimique(s) (F) déterminée(s), celle(s)-ci étant impliquée(s) dans la voie métabolique ou biochimique (V) altérée. Ladite méthode selon l’invention n’est pas réalisée au moyen d’une approche quantitative, par exemple par l’utilisation d’une approche de type réseau de neurones qui reconstituent une cartographie des groupes de microorganismes sur la base de leur co-abondance. En effet, étant donné, le peu de microorganismes connus et répertoriés, il n’est pas possible de pouvoir identifier l’espèce du ou des microorganisme(s) porteur(s) d’au moins une fonction (F) impliquée dans la voie métabolique ou biochimique (V) altérée avec certitude. Pourtant, une telle information est essentielle pour pouvoir restaurer un écosystème appauvri. Aussi, la présente méthode comprend l’identification d’un microorganisme d’intérêt, plus préférentiellement lorsque celui-ci est inconnu des bases de données. Pour y parvenir, la présente invention se rapporte donc à une méthode d’isolement et/ou d’identification d’un microorganisme d’intérêt dans un échantillon issu d’un écosystème biologique, ledit microorganisme étant porteur d’au moins une fonction métabolique ou biochimique (F) impliquée dans une voie métabolique ou biochimique (V) altérée, ladite méthode comprenant les étapes suivantes : séquencer l’ADN contenu dans un échantillon biologique issu de l’écosystème, annoter les gènes et/ou opérons séquencés et déterminer l’ensemble des fonctions (F) associées auxdits gènes et/ou opérons, reconstituer une voie (V) à partir des fonctions (F) déterminées à l’étape précédente, déterminer une voie (V) altérée, par comparaison à un échantillon de référence déterminer au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans la voie (V) déterminée à l’étape d), par comparaison à un échantillon de référence, préférentiellement par comparaison différentielle à un échantillon de référence, reconstituer au moins une partie du génome d’au moins un microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déterminée à l’étape e) et impliquée dans la voie (V) déterminée à l’étape d), identifier au moins une protéine de surface immunogénique (P) exprimée par au moins un microorganisme porteur de la fonction (F) déterminée à l’étape précédente, générer au moins un anticorps ciblant ladite protéine (P) et marquer ledit anticorps avec au moins un fluorophore, marquer le microorganisme d’intérêt au moyen dudit anticorps, dans l’échantillon biologique, et isoler le microorganisme d’intérêt par tri cellulaire. Ainsi, la méthode selon l’invention vise à identifier un microorganisme, dit clé de voûte, c’est-à-dire ayant un impact disproportionné de son abondance sur son environnement, à savoir sur les autres membres de l’écosystème et sur les facteurs régulant cet environnement. En effet, la véritable caractéristique des microorganismes clés de voûte est leurs capacités à porter des fonctions métaboliques ou biochimiques (F) rares, peu présentes, voir uniques, et pourtant essentielles dans certaines voies métaboliques ou biochimiques (V) qui en font des régulateurs spécifiques de leur écosystème. Par conséquent, ces microorganismes sont très souvent peu abondants et les méthodes d’identification et d’isolement actuelles, à savoir les réseaux de co-occurrence ou de co-abondance couplés à la culturomique ne sont pas adaptées. Ces méthode ne permettent donc pas de les détecter et de les isoler efficacement, afin de les restituer dans les écosystèmes où ces microorganismes sont manquants ou faiblement représentés. Ainsi, selon un objet préféré de l’invention, la fonction (F) déterminée à l’étape e), est absente ou faiblement exprimée dans l’échantillon biologique par rapport à un échantillon de référence. La méthode comprend donc une première étape de séquençage de l’ensemble de l’ADN contenu dans un échantillon biologique d’intérêt représentatif d’un écosystème d’intérêt. Avantageusement, le séquençage d’un échantillon de référence, c’est-à-dire considéré comme sain, est réalisé dans les même conditions que celui de l’échantillon d’intérêt. Ledit échantillon de référence permettra, par la suite, de réaliser une analyse comparative différentielle. Le séquençage peut être de tous types, celui-ci étant adapté au séquençage de milliers ou de millions de molécules d'ADN ou d'ARN simultanément. A ce titre, dans le contexte de l’invention, un séquençage de dernière génération est préféré, tel qu’un séquençage de type NGS (next-generation sequencing). Aussi, l’étape de séquençage de la méthode selon l’invention est préférentiellement un séquençage réalisé par NGS. Selon un objet encore plus préféré, le séquençage est réalisé par NGS à lecture courte dit « short read » et/ou NGS à lecture longue dit « long read ». Selon une variante, la méthode comprend une étape de séquençage réalisée par la combinaison d’un séquençage de type NGS short read et NGS long read. Une fois le séquençage réalisé, un grand nombre de données brutes de séquençage est obtenu. Ces données nécessitent alors au moins une étape supplémentaire permettant de les exploiter. Ainsi, la méthode selon l’invention comprend une étape d’annotation des gènes et/ou opérons précédemment séquencés. L’annotation des gènes et/ou opérons est réalisée par analyse bio-informatique selon les connaissances usuelles de l’Homme du métier, on peut notamment citer les algorithmes Prokka, DFAST et PGAP permettant d’annoter les génomes de procaryotes (Tonkin-Hill et al. Microbial Genomics 2023;9:00&021 (doi 10.1099/mgen.0.001021). Cette analyse bio-informatique permet ainsi d’assembler les gènes et/opérons séquencés à partir d’un échantillon biologique représentatif d’un écosystème donné, puis de les annoter afin de déterminer l’ensemble de leurs fonctions métaboliques ou biochimiques et par la suite la détermination des fonctions métaboliques ou biochimiques (F). La méthode comprend donc une étape pour annoter les gènes et/ou opérons séquencés suivi d’une étape pour déterminer et reconstituer l’ensemble des fonctions (F) associées auxdits gènes et/ou opérons. Cet ensemble de fonctions métaboliques ou biochimiques (F) déterminé à partir des données de séquençage permet alors de reconstituer les différentes voies métaboliques ou biochimiques (V) présentes et impliquées dans l’écosystème. Ainsi, la présente méthode comprend également une étape pour reconstituer au moins une voie métabolique ou biochimique (V) à partir des fonctions (F) déterminées lors de l’étape d’annotation des gènes et/ou opérons. Très préférentiellement, la reconstitution de la voie (V) est réalisée au moyen d’une méthode GSM, aussi parfois dénommée GEM (Genome-scale metabolic modeling ; (Tarzi et al. Trends in Endocrinology & Metabolism 2024 (DOI: https://doi.org/10.1016/j.tem.2024.02.018)). Dès lors, il est possible de déterminer, d’identifier au moins une voie (V) altérée dans l’écosystème, par comparaison à un échantillon de référence, préférentiellement par comparaison différentielle. Une fois, au moins une voie (V) altérée identifiée ou déterminée, la présente méthode comprend une étape supplémentaire pour déterminer au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans la voie (V) déterminée à l’étape précédente, à savoir l’étape d), par comparaison à un échantillon de référence, préférentiellement par comparaison différentielle à un échantillon de référence. Par soucis de clarté, l’Homme du métier comprendra aisément que les précédentes étapes sont mises en œuvre à la fois sur l’échantillon biologique d’intérêt et un échantillon de référence, permettant ainsi de comparer, par analyse différentielle, les voies métaboliques ou biochimiques (V) présentes dans chacun des échantillons et ainsi, déterminer au moins une voie métabolique ou biochimique (V) altérée, ainsi qu’au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans ladite voie (V) altérée. Ainsi, à partir de la voie (V) altérée déterminée, l’Homme du métier peut identifier et déterminer au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans ladite voie (V) altérée. Enfin, la présente méthode comprend une étape de reconstitution d’au moins une partie du génome d’au moins un microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déterminée à l’étape e) et impliquée dans la voie (V) déterminée à l’étape d). Dès lors, à partir des données de séquençage, en particulier du génome reconstitué du microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déficiente ou manquante, la méthode comprend une étape supplémentaire d’identification d’une protéine immunogène portée par le microorganisme porteur de ladite fonction (F) manquante ou déficiente. Préférentiellement, la protéine de surface immunogénique ou immunogène est une protéine membranaire comprenant un domaine extracellulaire, celui-ci permettant de générer par la suite des anticorps, notamment des anticorps polyclonaux. La méthode selon l’invention comprend alors une étape supplémentaire de génération d’anticorps, préférentiellement des anticorps polyclonaux et de marquage de ceux-ci, avantageusement un marquage florescent, permettant ainsi d’identifier le microorganisme par une technique de tri cellulaire microfluidique. Préférentiellement le tri cellulaire est effectué par une méthode microfluidique ou une cytométrie en flux. Enfin, selon un autre objet particulièrement préféré de l’invention, l’échantillon biologique est un échantillon de sol, celui-ci comprend des microorganismes anaérobies et aérobies. Dans le contexte de l’invention, le microorganisme d’intérêt porteur d’au moins une fonction métabolique ou biochimique (F) impliquée dans une voie métabolique ou biochimique (V) altérée peut être indifféremment un microorganisme anaérobie ou un microorganisme aérobie. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le microorganisme est un microorganisme anaérobie permettant d’améliorer les performances et l’efficacité de la présente méthode pour identifier un microorganisme dit clé de voûte. En effet, la majorité de la diversité bactérienne vit en anaérobiose (absence d’oxygène). Toutefois, cette intolérance à l’oxygène pose un grand nombre de difficultés puisqu’il faut avoir recours à des équipements capables de maintenir l’anaérobiose tout au long de la méthode d’isolement. Or, la présente invention vise, très préférentiellement, à identifier de tels microorganismes anaérobie, à l’inverse des méthodes de l’art antérieur, améliorant encore l’efficacité et l’isolation de microorganisme d’intérêt apte à enrichir un écosystème d’intérêt et ainsi traiter une dysbiose. Selon un autre objet de l’invention, le microorganisme est préférentiellement choisi parmi une bactérie, une archée, une microalgue, un protiste et un champignon. D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre. Description détaillée de l’invention Définition Par « fonction métabolique ou biochimique » ou « fonction (F) » au sens de l'invention, on entend une activité biologique ou biochimique réalisée par une enzyme ou un groupe d'enzymes portée par un organisme. Cette activité contribue ainsi au métabolisme d'une cellule ou d'un organisme, jouant un rôle essentiel dans sa croissance, son développement, sa survie et ses interactions environnementales entre ledit organisme et son écosystème. Cette fonction est très souvent implémentée dans une voie métabolique conduisant à la biosynthèse ou à la dégradation de substances d’intérêt. Par « voie métabolique ou biochimique » ou « voie (V) » au sens de l'invention, on entend une série de réactions biologiques ou biochimiques liées entre elles qui se produisent au sein d'une cellule, d’un organisme ou d’une communauté d’organismes dans un écosystème. Par exemple la production d’exopolysaccharides dépend de la disponibilité de précurseurs glucosidiques dans le milieu, eux-mêmes libérés grâce à l’action d’enzymes spécifiques qui peuvent être portées par des micro-organismes distincts de la communauté. Ainsi, dans une voie métabolique, une substance initiale (e.g. glucose) est modifiée par une séquence de réactions, ce qui entraîne la production d'une autre substance finale (par exemple la transformation du glucose en ADP-glucose qui entre dans la composition d’une chaîne d’un polysaccharide complexe formant un exopolysaccharide). Chaque réaction est mise en œuvre au moyen d’au moins une enzyme spécifique, ce qui permet à la réaction de se dérouler efficacement et dans des conditions contrôlées. Par « microorganisme clé de voûte », au sens de l’invention on entend un microorganisme au sein d'un écosystème ayant un impact fondamental sur le fonctionnement général et la stabilité de celui-ci. Ces microorganismes portent notamment des fonctions métaboliques rares, voire uniques, au sein de cet écosystème dans lequel ils évoluent. Or, ces microorganismes jouent un rôle essentiel dans certaines voies métaboliques, par exemple le cycle de certains nutriments, ou encore le maintien de la résilience de l'écosystème face aux perturbations. Par exemple, un micro-organisme clé de voûte peut exprimer une enzyme spécifique qui dégrade certaines liaisons d’un polysaccharide complexe pour libérer des sucres rares. Enfin, les fonctions métaboliques portées par ces microorganismes clés de voûte, ne sont pas aisément remplaçable en cas de disparition ou suppression du microorganisme dit clé de voûte. Méthode selon la présente invention La présente invention a donc pour objet une méthode d’isolement et/ou d’identification d’un microorganisme d’intérêt dans un échantillon issu d’un écosystème biologique, ledit microorganisme étant porteur d’au moins une fonction métabolique ou biochimique (F) impliquée dans une voie métabolique ou biochimique (V) altérée, ladite méthode comprenant les étapes suivantes : séquencer l’ADN contenu dans un échantillon biologique issu de l’écosystème, annoter les gènes et/ou opérons séquencés et déterminer l’ensemble des fonctions (F) associées auxdits gènes et/ou opérons, reconstituer une voie (V) à partir des fonctions (F) déterminées à l’étape précédente, déterminer une voie (V) altérée, par comparaison à un échantillon de référence déterminer au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans la voie (V) déterminée à l’étape d), par comparaison à un échantillon de référence, préférentiellement par comparaison différentielle à un échantillon de référence, reconstituer au moins une partie du génome d’au moins un microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déterminée à l’étape e) et impliquée dans la voie (V) déterminée à l’étape d), identifier au moins une protéine de surface immunogénique (P) exprimée par au moins un microorganisme porteur de la fonction (F) déterminée à l’étape précédente, générer au moins un anticorps ciblant ladite protéine (P) et marquer ledit anticorps avec au moins un fluorophore, marquer le microorganisme d’intérêt au moyen dudit anticorps, dans l’échantillon biologique, isoler le microorganisme d’intérêt par tri-cellulaire. L'étape initiale de la présente méthode comprend donc l'extraction et le séquençage de l’ensemble de l'ADN contenu dans l'échantillon biologique, celui-ci étant issu et représentatif d’un écosystème d'intérêt. Dans le contexte de l’invention, la présente méthode comprend le recueil d’un échantillon biologique d’intérêt dans lequel on cherche à identifier une fonction métabolique ou biochimique (F) portée par un microorganisme, ladite fonction (F) étant impliquée dans une voie métabolique (V) altérée dans l’écosystème d’intérêt. Aussi, un second échantillon de référence est nécessaire, celui-ci servant de contrôle ou de témoin. Ledit échantillon de référence sera représentatif de l’écosystème d’intérêt et considéré comme sain. A titre d’exemple, en santé humaine, l’échantillon biologique peut être des fèces humains d’un sujet souffrant de trouble métabolique, comparé à des fèces humains ne présentant pas de trouble métabolique et donc considéré comme sain. En santé des sols, l’échantillon biologique peut être un échantillon de sol issu d’une culture et l’échantillon témoin, un échantillon de sol prélevé à proximité de la culture n’ayant pas ou peu reçu de traitement phytosanitaires, amendements organiques etc (par exemple, une forêt ou un bosquet à proximité immédiate de ladite culture). Il est bien connu de l’Homme du métier des procédés de séquençage permettant de gérer la complexité et la diversité du microbiome dans un échantillon. Selon un objet particulièrement préféré de l’invention, les technologies de séquençage de nouvelle génération dites NGS (next-generation sequencing) sont utilisées. En effet, ces technologies permettent de séquencer simultanément des milliers ou des millions de molécules d'ADN, ce qui permet une analyse approfondie et large de l’ensemble de l’ADN contenu dans un microbiome d’intérêt. Selon un objet de l’invention préféré, le séquençage peut être effectué à l'aide de plateformes NGS à lecture courte ou NGS short read, qui sont aptes à générer un grand nombre de séquences avec une grande précision mais ayant des longueurs de lecture limitées. Alternativement, selon un autre objet de l’invention, le séquençage peut être effectué à l'aide de plateformes NGS à lecture longue ou NGS long read, qui fournissent des séquences plus longues pouvant couvrir des régions génomiques complexes et faciliter l'assemblage des génomes. Selon une variante, de façon particulièrement préféré, étant donné la complexité des échantillons biologiques d’intérêt, la méthode selon l’invention comprend une combinaison des techniques de séquençage dites à lecture courte et à lecture longue (short read et long read), ceci permettant de tirer parti des avantages de chaque plateforme, améliorant ainsi la précision et l'exhaustivité des données génomiques microbiennes obtenues, en particulier des gènes et/ou opérons présents dans l’échantillon biologique d’intérêt. Deux technologies principales sont préférentiellement utilisées pour le séquençage à longue lecture, à savoir la technologie de séquençage SMRT (Single Molecule, Real-Time) développée par Pacific Biosciences (PacBio) et celle développées par Oxford Nanopore Technologies. Après l'étape de séquençage, les données génétiques recueillies font l'objet d'une analyse bio-informatique afin d'annoter les gènes et/ou les opérons séquencés. L'annotation vise à attribuer des informations biologiques liées aux gènes et/ou opérons séquencés. L'annotation consiste ainsi à attribuer des informations fonctionnelles aux séquences de gènes, telles que les fonctions des gènes, les localisations cellulaires et les fonctions biologiques. Cette étape permet alors de traduire les données de séquençage brutes en une compréhension des fonctions portées par ces gènes et/ou ces opérons présents dans l'échantillon d’intérêt, afin d’associer les données de séquençage et les connaissances biologiques associées à ces gènes et/ou opérons. L’étape d’annotation permet ainsi d'aller au-delà de la simple identification des séquences de nucléotides et de comprendre ce que font ces séquences, comment elles interagissent et quelles sont leurs implications pour l'organisme ou l'écosystème étudié. Dans ce contexte, l'annotation des gènes est particulièrement utile et d’intérêt pour l'analyse des voies métaboliques ou biochimiques dans un écosystème d’intérêt. En identifiant les gènes impliqués dans des fonctions métaboliques ou biochimiques spécifiques, les chercheurs peuvent reconstruire les voies métaboliques ou biochimiques et comprendre comment elles sont modifiées (par exemple apparition d’une dysbiose). Cette étape d’annotation consiste à comparer l'ADN séquencé à des séquences connues et répertoriées dans des bases de données complètes, telles que celles qui contiennent des génomes annotés et des fonctions métaboliques. Il est ainsi possible de déterminer les fonctions métaboliques associées aux gènes et/ou opérons. Le résultat de cette étape permet de fournir un catalogue des fonctions métaboliques ou biochimiques (F) présentes dans l'échantillon biologique, qui sert de base à la reconstruction des voies métaboliques ou biochimiques (V) et ainsi l'identification des microorganismes responsables de ces fonctions. Les outils bio-informatiques et les algorithmes utilisés pour l'annotation sont bien connus de l’Homme du métier. Celui-ci les sélectionnera notamment en fonction de leur capacité à gérer la complexité des communautés microbiennes et la qualité des données de séquençage, par exemple Prokka, DFAST ou PGAP. Avantageusement, ces outils peuvent inclure des programmes d'alignement de séquences, des algorithmes de prédiction de gènes associé à des bases de données telles que GenBank du NCBI, UniProt, KEGG, MetaCyc. Cette étape d'annotation permet d’obtenir une carte détaillée de l’ensemble des fonctions métaboliques ou biochimiques (F) du microbiome de l'échantillon biologique d’intérêt, ainsi que de l’échantillon de référence. Ces informations sont ensuite utilisées pour reconstituer et identifier les voies métaboliques ou biochimiques (V) associées auxdites fonctions (F). Une fois les fonctions (F) déterminées, elles sont donc utilisées pour reconstruire et déterminer la ou les voie(s) métabolique(s) ou biochimique(s) dans laquelle (lesquelles) est (sont) impliquée(s) lesdites fonctions (F). En d’autres termes, à partir de la cartographie des fonctions (F) et des voies métaboliques ou biochimiques connues, il est possible de déterminer où lesdites fonction (F) s'intègrent dans une voie (V) et comment lesdites fonction (F) interagissent avec d'autres composants de la voie (V). Aussi, l’Homme du métier peut reconstituer les voies (V). Dans le contexte de la présente invention, la méthode comprend également une étape supplémentaire de comparaison des données obtenues, à savoir les voies (V) présentes dans l’échantillon biologique avec les données d’un échantillon de référence. Cette analyse différentielle des voies métaboliques ou biochimiques est effectuée pour identifier au moins une voie (V) altérée et par conséquent les fonctions (F) déficientes, manquantes ou modifiées impliquées dans l’altération de ladite voie (V) altérée. Cela permet de comprendre les changements dans les voies métaboliques ou biochimiques qui peuvent conduire à une dysbiose. Selon une variante de l’invention, de telles données peuvent être intégrées à d'autres données de type "omiques", telles que la transcriptomique ou la protéomique, afin de fournir une analyse plus précise des fonctions métaboliques et de leur régulation au sein de l'écosystème. Ainsi, par comparaison selon une analyse différentielle entre les données de l’échantillon biologique et les données de l’échantillon de référence, il est possible de déterminer les voies métaboliques altérées ou déficientes ou manquantes qui peuvent alors contribuer à l'état de dysbiose dans l'écosystème d’intérêt. Une fois déterminé, la méthode comprend une étape pour déterminer les fonctions manquantes ou sous-représentées et impliqué dans la voie (V) altérée. La méthode comprend une étape pour isoler au moins un microorganisme porteur de ladite fonction (F) en vue de la restaurer par la suite dans l’écosystème et ainsi regénérer celui-ci. Ainsi, la méthode comprend une étape de reconstitution d’au moins une partie du génome du microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déficiente ou manquante déterminée à l’étape e) et impliquée dans la voie (V) altérée déterminée à l’étape d). Enfin, la méthode comprend l’isolation du microorganisme d’intérêt. C’est l’objet de la suite de la présente méthode. Pour isoler celui-ci, la méthode selon l’invention met en œuvre les étapes suivantes, à savoir : identifier au moins une protéine de surface immunogénique (P) exprimée par au moins un microorganisme porteur de la fonction (F) déterminée à l’étape précédente, générer au moins un anticorps ciblant ladite protéine (P) et marquer ledit anticorps avec au moins un fluorophore, marquer le microorganisme d’intérêt au moyen dudit anticorps, dans l’échantillon biologique, et isoler le microorganisme d’intérêt par tri-cellulaire. Une fois la fonction (F) manquante ou déficiente identifiée, il est possible, grâce aux données de séquençage d’identifier au moins un polymère de surface immunogénique (P) exprimée par au moins un microorganisme porteur de ladite fonction (F). L'identification d'au moins un polymère de surface immunogène (P) permet alors de déterminer une cible pour le développement ultérieur d'anticorps, notamment des anticorps polyclonaux. Ces anticorps peuvent être utilisés pour marquer et isoler le microorganisme d'intérêt porteur de la fonction métabolique (F) impliquée dans la voie métabolique modifiée (V). Les polymères de surface immunogènes sont des polymères complexes situées sur la membrane externe des micro-organismes et capables de déclencher une réponse immunitaire. Ces polymères sont donc accessibles aux anticorps et peuvent servir de marqueurs pour des micro-organismes spécifiques. Préférentiellement, le polymère de surface immunogénique est une protéine membranaire comprenant un domaine extracellulaire, plus préférentiellement une glycoprotéine ou une lipoprotéine. A titre d’exemple, l’Homme du métier par analyse bio-informatique et des outils dédiés peut prédire la localisation et l'immunogénicité de telles protéines, par exemple un outil tel que SignalP qui permet de prédire la présence de peptides de signalisation et de domaines transmembranaires, qui sont indicatifs de la localisation en surface. Selon un autre objet préféré de l’invention, un outil de bio-informatique, tel qu’un logiciel de prédiction des épitopes est utilisé pour identifier les régions de la protéine qui sont susceptibles d'être reconnues par les anticorps polyclonaux. Une fois que les protéines de surface immunogènes potentielles sont identifiées, et leur expression à la surface du micro-organisme validée, lesdites protéines sont sélectionnées pour la production d'anticorps, selon les connaissances de l’Homme du métier. Ces protéines serviront d'antigènes pour la production d'anticorps polyclonaux. La méthode comprend alors une étape pour générer au moins un anticorps, préférentiellement un anticorps polyclonal ciblant ladite protéine (P) et marquer lesdits anticorps, préférentiellement anticorps polyclonaux, avec au moins un fluorophore. Ces protéines de surface immunogènes sélectionnées sont alors utilisées pour immuniser des animaux, généralement des lapins ou des souris, afin de produire des anticorps polyclonaux. Le système immunitaire de l'animal hôte produit alors lesdits anticorps qui reconnaissent spécifiquement les protéines de surface immunogènes. Avantageusement l’homme du métier pourra synthétiser la protéine immunogène ou son épitope sous la forme d’une protéine recombinante dans un microorganisme adapté, tel que E scherishia c oli . A partir du sérum des animaux immunisés, les anticorps polyclonaux générés sont purifiés. Ils sont ensuite marqués avec des fluorophores pour permettre la visualisation et l'isolement des micro-organismes d’intérêt. Avantageusement, le marquage des micro-organismes est réalisé sous une atmosphère contrôlée, dont la concentration d’oxygène comprise entre 0 et 21%. Ces anticorps marqués sont alors utilisés pour se lier aux protéines de surface immunogènes des micro-organismes d’intérêt dans l'échantillon biologique. Cela permet le marquage spécifique des micro-organismes porteurs de la fonction métabolique ou biochimique (F) d'intérêt, permettant alors leur isolement par tri-cellulaire. Très préférentiellement, le tri-cellulaire est réalisé par cytométrie en flux ou par microfluidique. Selon un autre objet de l’invention, l’échantillon biologique peut être de tous types, toutefois, l’échantillon biologique est très préférentiellement un échantillon de sol. Selon un autre objet de l’invention, le microorganisme est un microorganisme anaérobie ou aérobie. Avantageusement le microorganisme est un microorganisme anaérobie permettant d’optimiser les performances de la présente méthode. Les microorganismes anaérobies portant notamment un grand nombre de fonctions rares et donc plus susceptibles d’être un microorganisme clé de voûte. Plus préférentiellement, le microorganisme est une bactérie, une archée, un protiste ou un champignon, encore plus préférentiellement une bactérie. Méthode d’isolement d’un microorganisme d’intérêt dans un échantillon issu d’un écosystème biologique, ledit microorganisme étant porteur d’au moins une fonction métabolique ou biochimique (F) impliquée dans une voie métabolique ou biochimique(V) altérée dudit écosystème, ladite méthode comprenant les étapes suivantes : séquencer l’ADN contenu dans un échantillon biologique issu de l’écosystème, annoter les gènes et/ou opérons séquencés et déterminer l’ensemble des fonctions (F) associées auxdits gènes et/ou opérons, reconstituer une voie (V) à partir des fonctions (F) déterminées à l’étape précédente, déterminer une voie (V) altérée, par comparaison à un échantillon de référence déterminer au moins une fonction (F) manquante ou déficiente dans la voie (V) déterminée à l’étape d), par comparaison à un échantillon de référence, préférentiellement par comparaison différentielle à un échantillon de référence, reconstituer au moins une partie du génome d’au moins un microorganisme porteur d’au moins une fonction (F) déterminée à l’étape e) et impliquée dans la voie (V) déterminée à l’étape d), identifier au moins une protéine de surface immunogénique (P) exprimée par au moins un microorganisme porteur de la fonction (F) déterminée à l’étape précédente, générer au moins un anticorps ciblant ladite protéine (P) et marquer ledit anticorps avec au moins un fluorophore, marquer le microorganisme d’intérêt au moyen dudit anticorps, dans l’échantillon biologique, isoler le microorganisme d’intérêt par tri-cellulaire. Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la fonction (F) déterminée à l’étape e), est absente ou faiblement exprimée dans l’échantillon biologique par rapport à un échantillon de référence. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le séquençage est réalisé par NGS short read et/ou NGS long read. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’annotation des gènes et/ou opérons est réalisée par analyse bio-informatique. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l’étape c) de reconstitution de la voie (V) est réalisée au moyen d’une méthode GSM (Genome-scale metabolic modeling). Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’échantillon biologique est un échantillon de sol. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le microorganisme est un microorganisme anaérobie. Méthode selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le microorganisme est une bactérie, une archée, un protiste ou un champignon. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la protéine de surface immunogénique est une protéine membranaire comprenant un domaine extracellulaire. Méthode selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tri-cellulaire est une cytométrie en flux.