06 janvier 2017
Bulletin interne de l'Institut Pasteur
Des chercheurs de l’Institut Pasteur, en collaboration avec l’Institut Gustave-Roussy, ont identifié deux espèces bactériennes de notre organisme, Enterococcus hirae et Barnesiella intestinihominis, qui potentialisent l’effet d’un traitement courant de chimiothérapie : le cyclophosphamide. Les scientifiques avaient déjà prouvé récemment le rôle de notre microbiote dans l’efficacité des chimiothérapies. Cette fois-ci, ils ont caractérisé deux bactéries responsables de cette activité.
Les bactéries sont soumises en permanence aux attaques de virus connus sous le nom de bactériophages ou phages, qui sont les organismes les plus abondants sur terre. Elles ont développé tout un arsenal de défenses contre les phages, comme les systèmes CRISPR, dont la découverte récente donne actuellement lieu à une explosion de nouvelles applications, notamment dans le domaine de l’édition du génome (thérapie génique). Les chercheurs de l’Institut Pasteur et du CNRS viennent de découvrir un nouveau système permettant aux staphylocoques de se défendre contre les phages. Ces travaux sont publiés dans Cell Host and Microbes, le 22 septembre 2016.
Des chercheurs de l’Institut Pasteur, de l’Inserm et du Max Planck Institute ont identifié, dans le cadre d’un criblage à haut débit, des facteurs cellulaires impliqués dans la réplication du virus chikungunya au sein des cellules humaines. Ceci leur a permis d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles pour lutter contre ce virus.
Le virus chikungunya, comme tout virus, pénètre à l’intérieur des cellules de son hôte et utilise la machinerie cellulaire pour se répliquer. Néanmoins, les mécanismes qui permettent à cet arbovirus de s’introduire dans les cellules et s’y répliquer restent mal connus. Les équipes de Marc Lecuit, responsable de l’unité Biologie des infections (Institut Pasteur/Inserm), et de Thomas Meyer du Max Planck Institute de Berlin, ont donc entrepris d’identifier les gènes cellulaires qui participent à la réplication du virus en les inhibant systématiquement, un par un, pour étudier l’effet de cette inhibition sur la réplication virale.
Les bactéries pathogènes synthétisent différentes molécules susceptibles d'être reconnues par le système immunitaire inné. Ces molécules associées aux pathogènes déclenchent une réponse inflammatoire en stimulant des voies de signalisation spécifiques dans les cellules immunitaires infectées. Des scientifiques de l’Institut Pasteur et du CNRS, en collaboration avec l'University of Massachusetts Medical School, ont montré que le Streptocoque du groupe B dégradait l'une de ces molécules pour contrôler la réponse inflammatoire de l'hôte infecté. Ces travaux, publiés dans Cell Host and Microbe le 13 juillet 2016, permettent une meilleure compréhension du dialogue entre la bactérie et les cellules immunitaires lors du processus infectieux.
Lors des infections microbiennes, le système immunitaire inné est notre première ligne de défense. Les étapes initiales de cette réponse immune impliquent la reconnaissance de molécules spécifiques aux microbes. Les cellules vont ainsi pouvoir répondre de manière coordonnée en fonction du type de microbes rencontrés pour éliminer cette menace. Cependant, certains pathogènes ont développé des mécanismes de défense pour éviter d’être reconnus par le système immunitaire.
Dans le but à terme de contrer les résistances aux antibiotiques acquises par les bactéries au cours de leur évolution, des chercheurs de l’Institut Pasteur et du CNRS sont parvenus à élucider un des mécanismes de recombinaison de l’ADN bactérien.
Le transfert de gènes de résistance entre les bactéries pathogènes peut emprunter différentes voies, mais prend toujours la forme d’un seul brin d’ADN. Parmi les principaux acteurs de ces transferts figurent les intégrons, éléments génétiques qui permettent aux bactéries d’acquérir de nouveaux gènes et ainsi de s’adapter rapidement à un stress environnemental. Les nouveaux gènes sont localisés dans une structure que l’on appelle « cassette » pour être intégrés dans le génome de la bactérie. Les réactions d’intégration des cassettes sont menées par une recombinase - l’intégrase - synthétisée par l’intégron. Ces réactions sont très atypiques d’un point de vue de la recombinaison d’ADN car le site dans les cassettes est structurellement différent des sites classiques d’autres systèmes de recombinaison.
Les intégrases se sont différenciées des autres recombinases il y a 300 millions d’années. Elles ont développé une voie de résolution inédite permettant l’intégration de nouveaux gènes sous la forme d’ADN simple brin. Sur le plan évolutif, cette voie de recombinaison est tellement différente qu’elle est plus considérée comme une innovation fonctionnelle que comme une adaptation. L’équipe de Didier Mazel, responsable de l’unité Plasticité du génome bactérien (Institut Pasteur / CNRS), a cherché à savoir si l’intégrase était uniquement spécialisée pour réaliser la recombinaison par cette nouvelle voie ou si elle était tout de même encore capable d’effectuer la recombinaison « à l’ancienne », c’est-à-dire de conserver son activité ancestrale.