Développement d’une stratégie vaccinale par voie muqueuse ciblant les protéines de surface de Clostridium difficile

Development of a mucosal vaccine strategy targeting surface proteins of Clostridium difficile

• Auteur / Autrice : Jean-François Bruxelle
• Direction : Anne Collignon, Séverine Gacoin-Péchiné
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 13/11/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Ecosystème Microbien Digestif et Santé (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Barbut
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Collignon, Séverine Gacoin-Péchiné, Frédéric Barbut, Didier Betbeder, Anne-Judith Waligora-Dupriet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Didier Betbeder, Anne-Judith Waligora-Dupriet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antigènes de surface

Vaccins

Infections à Clostridioides difficile

Mots clés libres

Clostridium difficile

Vaccin

Facteurs de colonisation

Antigenes de surface

Adjuvant

Clostridium difficile

Vaccine

Colonization factors

Surface antigens

Adjuvant

Résumé

Clostridium difficile est une bactérie anaérobie stricte responsable de diarrhées consécutives à une antibiothérapie et de colites pseudomembraneuses. La destruction du microbiote intestinal de barrière favorise l’implantation de C. difficile, qui se multiplie, adhère aux cellules épithéliales et produit les toxines TcdA et TcdB. Les infections à C. difficile sont devenues un problème majeur de santé publique. En particulier les nombreuses rechutes posent un problème thérapeutique. L’immunisation active est une des approches permettant de prévenir les rechutes et réduire l’incidence des infections. Plusieurs essais de vaccination ciblant les toxines sont en cours de développement mais sont sans action sur la première étape de l'infection à C. difficile, la colonisation intestinale. Notre objectif a été de développer une stratégie vaccinale par voie muqueuse pour lutter contre la colonisation intestinale. Des protéines de surface de C. difficile ainsi que la toxine TcdB ayant un rôle dans la pathogénicité ont été sélectionnées et utilisées comme cibles vaccinales. Certains candidats vaccinaux ont été encapsulés afin de pouvoir délivrer les antigènes au niveau de la muqueuse intestinale par voie orale. De plus, pour induire une réponse immunitaire localisée au niveau de la muqueuse intestinale, différents adjuvants ont été testés. Nous avons analysé après vaccination la réponse immunitaire induite au niveau local et systémique. Pour identifier de nouveaux candidats vaccin, le rôle de différentes protéines de surface dans la colonisation intestinale de C. difficile a été caractérisé. L'ensemble des essais in vivo a été mené dans deux modèles animaux de référence pour les infections à C. difficile : la souris et le hamster, pour suivre respectivement la colonisation intestinale par C. difficile et le taux de survie après infection.

Clostridium difficile is an anaerobic bacterium that is responsible for post-antibiotic diarrhea and pseudomembranous colitis. The disruption of the intestinal microbiota barrier effect promotes the establishment of C. difficile, which multiplies, adheres to epithelial cells, and produces the toxins TcdA and TcdB. C. difficile infections are considered as a major public threat. In particular, the multiple recurrences are difficult to treat. Active immunization is one of the new approaches to reduce recurrences and the incidence of these infections. Several vaccine targeting toxins are in development. However, these vaccines have no effect on the first step of C. difficile infection, the host colonization. The objective was to develop a mucosal vaccine strategy to act on intestinal colonization. Surface proteins of C. difficile and TcdB involved in the pathogenicity process were selected and used as vaccine targets. These antigens were produced and encapsulated to deliver them to the intestinal mucosa. Furthermore, to induce a gut mucosal immunity, different adjuvants were tested. After vaccination, we analyzed the local and systemic immune response by immunoassays. Finally, in order to characterize new vaccine candidates, the role of different surface proteins in C. difficile colonization was evaluated. These vaccine trials were conducted in two animal models of reference for C. difficile infections: the mouse and the hamster models, which permit to follow the colonization and the survival rate after infection, respectively.