Tests d’activité

Extraire de nouvelles activités de la complexité

L'unité chargée des tests d'activité assure le criblage de centaines d'extraits bactériens à la recherche de composés dotés d’une nouvelle activité antimicrobienne. Pour conduire ce criblage systématique, elle s’appuie sur des technologies automatisées à haut débit et une batterie de tests à haut niveau de sensibilité.

Les extraits testés positifs sont alors soumis à plusieurs étapes de déréplication jusqu’à l’identification finale du composé chimique responsable de l’activité observée. Cette phase mobilise au total 5 autres unités technologiques de DEINOVE (science des données, analyses avancées, biologie synthétique, ingénierie fermentaire et ingénierie des bioprocédés). Si l’unité se concentre principalement sur ce criblage, elle intervient également tout au long du processus de développement pour :

  • Confirmer la présence d'une nouvelle activité.

  • Sélectionner les composés les plus prometteurs.

  • Evaluer les mécanismes d'action des nouveaux antimicrobiens.

  • Caractériser leurs potentiels mécanismes de résistance.

Activités principales

Criblage de nouvelles activités antimicrobiennes

Les souches ou les extraits bactériens fournis par l’unité de biodiculture sont testés pour leur capacité à s’attaquer à différents agents pathogènes: notamment les bactéries et les champignons à Gram positif et négatif. DEINOVE se concentre prioritairement sur les bactéries du groupe "ESKAPE", communément considérées comme porteuses de gènes de résistance aux antibiotiques : Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter species.

Plusieurs méthodes sont utilisées aux différentes étapes du processus de criblage :

  • La chromatographie sur couche mince automatisée (CCM) couplée à la bioautographie. La chromatographie sépare les composés de l’extrait brut par migration sur des plaques de silice, tandis que la bioautographie révèle les activités antimicrobiennes associées. Comme cette technique qualitative est séparative, elle permet de détecter différentes molécules actives au sein d’un même extrait et d’établir leur “carte d’identité” (taille du composé, propriétés physico-chimiques...).
  • Des tests de sensibilité aux antimicrobiens qui permettent de déterminer les concentrations minimales inhibitrices (CMI) de la molécule. Les extraits bactériens sont dilués en série dans des plaques de microtitration et incubés avec des agents pathogènes connus afin de déterminer la concentration minimale requise pour inhiber la croissance du microorganisme. Ce test quantitatif et hautement reproductible est mis à l'échelle pour conduire le criblage à haut débit d'extraits sur un large panel de pathogènes.
  • La microfluidique, notamment pour les tests de sensibilité aux antimicrobiens.
  • Les essais sur cellules eucaryotes (tests de cytotoxicité).

Au cours de ce processus, l’unité attribue un score aux différentes souches dotées d’une activité antimicrobienne en fonction d’une série de critères et détermine les extraits éligibles à l’étape de déréplication.

Activités support

  • Développement de tests sur-mesure pour l’étape de déréplication bioguidée.

  • Contrôle qualité de l’activité biologique au cours du développement du composé.

  • Réalisation d’essais prédictifs de résistance (tests en série, fréquence de la résistance, résistance croisée) parallèlement au développement préclinique du lead.

  • Études d'interaction hôte-pathogène qui permettront de préciser le mécanisme du nouvel antimicrobien et conforter son développement préclinique.

Bibliographie

Dewanjee, S., Gangopadhyay, M., Bhattacharya, N., Khanra, R., & Dua, T. K. (2015). Bioautography and its scope in the field of natural product chemistry. Journal of Pharmaceutical Analysis, 5(2), 75–84.

Hubert, J., Nuzillard, J.-M., & Renault, J.-H. (2015). Dereplication strategies in natural product research: How many tools and methodologies behind the same concept? Phytochemistry Reviews, 16(1), 55–95.