Optimisation de la souche Pseudomonas aeruginosa LMG12228 destinée à la production de plusieurs bacteriophages pharmaceutiques et diagnostiques et étude de sa coévolution avec ces bactériophages lors de leur production en Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF).

par Maud Billaud

Projet de thèse en Microbiologie

Sous la direction de Marie-Agnès Petit et de Patrick Champion-arnaud.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé , en partenariat avec MICALIS- Microbiologie de l'Alimentation au service de la santé humaine (laboratoire) , UMR Micalis - Pôle Risques- Equipe Phages Dynamique des Génomes de Bactériophages (equipe de recherche) et de AgroParisTech (référent) depuis le 03-09-2018 .


  • Résumé

    Ces dernières années, le traitement des infections bactériennes est devenu de plus en plus problématique : les bactéries ont développé des résistances voire des multi-résistances aux antibiotiques, rendant les traitements parfois inefficaces. L'un des traitements alternatifs étudiés est la phagothérapie, soit l'utilisation de bactériophages, des virus attaquant spécifiquement les bactéries. Il existe deux grandes catégories de bactériophages : les bactériophages virulents, qui se propagent uniquement par cycles lytiques durant lesquels ils se multiplient au sein de la bactérie puis déclenchent sa mort lors de leur sortie. Les bactériophages tempérés alternent entre cycles lytiques et cycles lysogéniques. Lors d'un cycle lysogénique le bactériophage, après avoir infecté la bactérie, s'associe de manière stable à cette dernière sous forme plasmidique ou en s'intégrant au génome bactérien, il est alors devenu un prophage. Sous cette forme, il peut apporter à la bactérie des gènes conférant une virulence accrue, ou une meilleure absorption du fer, ou une résistance à l'infection d'autres bactériophages. L'analyse du génome de la souche LMG12228 étudiée ici permet de prédire au moins deux prophages. L'objectif de la thèse est de caractériser l'activité des prophages de LMG12228 et de déléter ceux qui sont capables de produire des virions infectieux. Au fur et à mesure que les mutants seront construits (soit les souches « delta prophage1 », « delta prophage2 », etc., ainsi que des combinaisons de ces délétions), ils seront testés pour leurs performances de production de bactériophages virulents. Dans un deuxième temps, la coévolution entre la souche délétée retenue comme ayant les meilleures caractéristiques en production, dite « delta-prophage », et les phages virulents produits à partir d'elle, sera étudiée dans les conditions BPF.

  • Titre traduit

    Enhancement of Pseudomonas aeruginosa LMG12228 strain for the cGMP manufacturing of bacteriophages as diagnostic and human medicinal products and study of its coevolution with those bacteriophages during their production.


  • Résumé

    These past few years, treating bacterial infections has become an increasing global health issue: some bacteria developed antibiotic resistance or multi-drugs resistances, making most antibiotic treatments inefficient. One of the alternative treatments considered for these resistant bacteria is phagotherapy. Phagotherapy is the use of bacteriophages which are viruses specifically targeting bacteria. There are two categories of bacteriophages: the first category is virulent bacteriophages, which proliferate only by lytic cycles. Lytic cycle is the stage during which the bacteriophage multiply itself inside the bacteria before killing the bacteria by lysis to be released in the environment. The second category is temperate bacteriophages, which alternate between lytic cycles and lysogenic cycles. During a lysogenic cycle the bacteriophage infects the bacteria and either integrate bacteria's genome or join the bacteria in a stable plasmidic form. It is then called a prophage. The prophage genes can bring to the bacteria new characteristics such as an increased virulence, a better absorption of iron, or a resistance to another bacteriophage infection. This thesis will focus on Pseudomonas aeruginosa bacteria LMG12228 currently used for the production of various bacteriophages of interest. A preliminary genomic analysis of the Pseudomonas aeruginosa LMG12228 bacteria strain studied here predicts the presence of at least two prophages in this strain genome. At first, the aim of this phD is to characterize the LMG12228 prophages activity and to delete those able to produce lytic virions over usual manufacturing conditions. While constructing the different bacteria mutants (such as “delta prophage1”, “delta prophage2”, etc., as well as combinations of these deletions), mutant bacteria will be tested for their production performances of virulent bacteriophages of interest. The mutant strain with the best production characteristics will be selected and named “delta-prophage”. Afterwards, the coevolution between the strain “delta-prophage” and the virulent bacteriophages produced from it under GMP's manufacturing conditions, will be studied.