Recherche sur les mycobactéries et Bordetella

Nathalie MIELCAREK
Directrice de Recherche - INSERM
ORCID
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Groupe RMB

Les travaux de recherche menés par l'équipe du RMB couvrent un large éventail de domaines, allant de l'acquisition continue de connaissances fondamentales au développement d'applications cliniques et d'études. L'équipe s'attache principalement à approfondir notre compréhension de la pathogenèse de deux bactéries responsables d'infections respiratoires : Bordetella pertussis, l'agent responsable de la coqueluche, et Mycobacterium tuberculosis, responsable de la tuberculose. Les connaissances acquises servent à développer des outils innovants pour lutter contre ces maladies, qui constituent un défi majeur pour la santé publique. La tuberculose faisant environ 1,6 million de victimes chaque année et ses souches multirésistantes représentant une menace mondiale, tandis que la coqueluche connaît une recrudescence même dans les pays où les taux de vaccination sont élevés, nous estimons que ces recherches revêtent une importance capitale.

Les travaux de recherche de notre équipe s'articulent autour de trois axes fondamentaux étroitement liés :

  • Les mécanismes moléculaires de la pathogénicité bactérienne
  • La génomique et la transcriptomique pour élucider l'adaptation des agents pathogènes et la régulation de leur virulence
  • La recherche translationnelle visant à mettre au point de nouveaux vaccins, diagnostics et traitements

Ces trois piliers ont été soigneusement élaborés en s'appuyant sur notre expertise et notre expérience approfondies en matière de M. tuberculosis et de Bordetella. Ils guident non seulement nos projets actuels, mais jettent également les bases de nos objectifs futurs. Nos initiatives de recherche visent à répondre à des questions essentielles concernant les mécanismes d'adaptation pathogène clés de ces agents pathogènes, notamment leur émergence, leur portage nasal, leur dormance, leur résistance, leur persistance, leur tolérance et leur résilience face à divers stress, y compris les réponses immunitaires et l'exposition aux antibiotiques. En s'appuyant sur des approches multidisciplinaires et systémiques, notre programme de recherche s'attache à élucider la dynamique évolutive, les réseaux de régulation génétique et l'immunomodulation associés à ces phénomènes. Ces connaissances sont essentielles dans la lutte permanente contre les maladies respiratoires. Forts de ces acquis, nous nous engageons à développer des vaccins nasaux, des diagnostics de précision et des thérapies ciblées afin de lutter efficacement contre ces maladies. De plus, nous souhaitons exploiter les caractéristiques uniques de certains des outils que nous avons mis au point pour faire de nouvelles découvertes biologiques fondées sur la « traduction inverse ». Ces efforts sont au cœur de notre recherche et nous poussent à apporter des contributions significatives au domaine de la recherche sur les agents pathogènes respiratoires.

Recherche translationnelle pour de nouveaux vaccins, diagnostics et traitements

  • ERA4TB 2020-2027.  PI A Baulard
  • NOSEVAC 2023-2028. PI N Mielcarek. Site web: Home | Nosevac
  • ResTolTB 2022-2027. PI P Supply
  • CuRiPP 2022-2026. PI F Jacob-Dubuisson
  • MUSTART 2021-2026. PI A. Baulard
  • ANR JCJC CycloTub 2023-2027. PI A Machelart
  • Fondation ULille (BCGrec) 2025-2026. PI A Machelart
  • Fondation U Lille 2025-2026. PI C Rouanet
  • Fondation U Lille 2026-2027. PI L Coutte
  • Mycophagy ANRS-MIE 2025-2026. PI C Rouanet
  • BioID ANRS-MIE. 2025-2028. PI R Veyron-Churlet
  • MARVEL ANRS-MIE. 2026-2029. PI A Baulard
  • NAVIX - France Vaccins 2026-2029. PI N Mielcarek

 

Personnel actuel

 

ANTOINE Rudy
CVhercheur - INSERM (CRCN)
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BAULARD Alain
Directeur de Chercheur - INSERM (DR2)
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BENFIALA Sirine
Etidiant M2

BOSSU Mélanie
Post-Doc
ORCID

BOUZET Camille
Doctorante

CAMUS Guillaume
Doctorant
Contact

COUTTE Loïc
Chercheur - INSERM (CRCN)
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Contact

DEBRIE Anne-Sophie
Ingénieure d'étude - IPL (IE)
ORCID
Contact

DENY Maud
Post-Doc
ORCID
Contact

DEPLUQUE Marine
Ingénieure RestolTB
Contact

EDOO Zainab
Post-Doc
ORCID
Contact

FINE Joan
Doctorante
ORCID
Contact
À propose de Joan

GRANDE Axelle
Doctorante

GROSSE Camille
Post-Doc
ORCID
Contact

HACHMI Majda
Doctorante
Contact

HANNA Sarah
Étudiant en M2

JACOB-DUBUISSON Françoise
Directrice de Recherche CNRS (DR1)
ORCID
Contact

LAURON Rachel
Étudiant en M2

LECHER Sophie
Ingénieure d'étude IPL (IE)
ORCID
Contact

LELEU Inès
Post-Doc
ORCID
Contact

MACHELART Arnaud
Chercheur - INSERM (CRCN)
ORCID
Contact
À propos d' Arnaud

MIELCAREK Nathalie
Directrice de Recherche - INSERM (DR2)
ORCID
Contact

OSMANI Dacine
Doctorante
Contact

ROUANET Carine
Chercheuse - IPL (CR)
ORCID
Contact

SENCIO Valentin
Post-Doc
ORCID
Contact

SLUPEK Stéphanie
Assistante d'ingénieure -  IPL
Contact

SUPPLY Philip
Directeur de Recherche - CNRS (DRCE)
ORCID
Contact

VANDEPUTTE Alexandre
Ingénieur d'étude (IE)
ORCID
Contact

VEYRON-CHURLET Romain
Chercheur - CNRS (CRCN)
ORCID
Contact

Al Ashkar Salam (2016-2019), Université de Lille II
Bourse : Association AZM et Saadeh
Titre : Prévalence de la tuberculose pharmacorésistante évaluée par séquençage de nouvelle génération : une étude nationale de 18 mois au Liban
Directeur de thèse : P. Supply
Poste actuel : Spécialiste en sciences des applications et de la communication, LABPLAS, Montréal, Canada

Baud Catherine (France), de 2010 à 2014
Soutien financier : subvention ANR DYN FHAC

Belcher Thomas (Royaume-Uni), de 2017 à 2020
Soutiens financiers : CPER CTRL IPL

Dubois Violaine (France), de 2019 à 2022
Soutiens financiers : subventions européennes Periscope et ILiAD

Dupré Elian (France), de 2013 à 2016
Soutien financier : subvention ANR MECA VENUS

Dupré Elian (2009-2013), Université de Lille II
Bourse : Ministère français de la Recherche pendant 3 ans et FRM pour la 4e année
Titre : Régulation de la virulence chez Bordetella pertussis : BvgS, un modèle original de récepteur à deux composants
Directeur de thèse : F. Jacob-Dubuisson
Emploi actuel : post-doctorant, Université de Lille 1

Frita Rosangela-Maria (Portugal), de 2015 à 2021
Soutiens financiers : Bioversys

Guérin Jérémy (2011-2014), Université de Lille II
Bourse : Institut Pasteur de Lille / Région Nord-Pas-de-Calais.
Titre : Dynamique conformationnelle de FhaC, le transporteur à travers la membrane externe de l'hémaggutinine filamenteuse chez Bordetella pertussis
Directeur de thèse : F. Jacob-Dubuisson
Poste actuel : chercheur postdoctoral, NIH, États-Unis

 

Guerin Jeremy (France), 2015
Soutien financier: Subvention ANR DYN FHAC

Iantomasi Raphaella 2015-2016
Soutien financier : Métropole européenne de Lille (MEL)

Kammoun Hannah (Tunisia), oct. 2012 to Dec. 2013
Soutien financier : FP7 NewTBVac

Lesne Elodie (2013-2016), Université de Lille II
Bourse:  INSERM/ Région Nord-Pas de Calais.
Title:  Régulation de la virulence par Bordetella pertussis, l'agent responsable de la coqueluche : signalisation par la kinase-capteur BvgS
Responsable:  F. Jacob-Dubuisson
Situation professionnelle actuelle: scientist at Public Health England, Porton Down, Salisbury, UK

Moune Martin  (Cameroon/France), from 2014 to 2017
Soutien financier: PRIM (2014-2016) and GSK-Bioversys industrial partnership (2016-2018)

Prieri Marion (2015-2018), Université de Lille
Bourse:    Institut Pasteur de Lille/ Région Haut de France
Titre : Reprogrammation des promédicaments antituberculeux : conception, développement et évaluation biologique d'inhibiteurs des régulateurs de la transcription
Co-Responsable:    Alain Baulard / Nicolas Willand
Situation professionnelle actuelle: Newcastle University, Newcastle-upon-Tyne, UK

Rivera Alex (2016-2020), Université de Lille
Bourse:    University of Lille/Region Hauts de France
Titre : L'homéostasie du cuivre chez Bordetella pertussis et son lien avec la virulence
Responsable:    F. Jacob-Dubuisson and Rudy Antoine
Situation professionnelle actuelle: post-doctoral fellow, Institut National de la Recherche Scientifique | INRS · Institute Armand-Frappier, Québec

Roy Gauthier  (2018-2022)  Université de Lille
Bourse:    Université de Lille
Titre : Caractérisation d'un nouveau système de transport du cuivre chez B. pertussis : mode d'action et régulation
Responsable: F. Jacob-Dubuisson and Rudy Antoine

Thiriard Anaïs  (2016-2019), Université de Lille
Bourse:    Institut Pasteur de Lille
Titre : Étude sur la fonctionnalité des anticorps anti-coqueluche
Responsable: Camille Locht
Current employment: post-doctoral fellow, University of Lille 1

Solans Luis  (Spain), from 2015 to January 31st, 2018
Soutien financier: ILIAD Biotechnologies (industrial support)

Sélection de publications RMB 2023-2026

  • A new family of TonB-dependent copper transporters linked to respiratory oxidase function. Hachmi M, Mirgaux M, Wintjens R, Carassus C, Arnoux P, Roy G, Rivera-Millot A, Slupek S, Debrie AS, Alaimo V, Billon G, Coutte L, Antoine R, Jacob-Dubuisson F. (2026) J Biol Chem. 302,111180.
  • Selective accumulation of nanoparticles in infected cells for targeted drug delivery. Pochet, A., Bourguignon, T., Grande, A., Godinez-Leon, J. A., Li, X., Fine, J., Sencio, V., Chatagnon, J., Dremierre, B., Vandeputte, A., Mascarau, R., Piveteau, C., Brodin, P., Machelart, A., and Gref, R. (2026). J Control Release 389, 114415
  • Multinuclear non-haem iron-dependent oxidative enzymes: landscape of their substrates, partner proteins and biosynthetic gene clusters. Antoine R, Leprevost L, Jünger S, Zirah S, Lippens G, Li Y, Dubiley S, Jacob-Dubuisson F. Microb Genom. (2025) 11(7).
  • Protection of infant mice against pertussis, tuberculosis and influenza by co-administration of nasal pertussis vaccine candidate BPZE1 and BCG. Rouanet, C., Debrie, A. S., Cauchi, S., and Mielcarek, N. (2025) iScience 28, 112839
  • Combined transcriptomic and ChIPseq analyses of the Bordetella pertussis RisA regulon.  Coutte, L., Antoine, R., Slupek, S., and Locht, C. (2024). mSystems 9, e0095123
  • Discovery of dual-active ethionamide boosters inhibiting the Mycobacterium tuberculosis ESX-1 secretion system. Gries, R., Chhen, J., van Gumpel, E., Theobald, S. J., Sonnenkalb, L., Utpatel, C., Metzen, F., Koch, M., Dallenga, T., Djaout, K., Baulard, A., Dal Molin, M., and Rybniker, J. (2024) Cell Chem Biol 31, 699-711 e696
  • A widespread family of ribosomal peptide metallophores involved in bacterial adaptation to metal stress. Leprevost, L., Junger, S., Lippens, G., Guillaume, C., Sicoli, G., Oliveira, L., Falcone, E., de Santis, E., Rivera-Millot, A., Billon, G., Stellato, F., Henry, C., Antoine, R., Zirah, S., Dubiley, S., Li, Y., and Jacob-Dubuisson, F. (2024) Proc Natl Acad Sci U S A 121, e2408304121
  • Tirap controls Mycobacterium tuberculosis phagosomal acidification. Belhaouane, I., Pochet, A., Chatagnon, J., Hoffmann, E., Queval, C. J., Deboosere, N., Boidin-Wichlacz, C., Majlessi, L., Sencio, V., Heumel, S., Vandeputte, A., Werkmeister, E., Fievez, L., Bureau, F., Rouille, Y., Trottein, F., Chamaillard, M., Brodin, P., and Machelart, A. (2023) PLoS Pathog 19, e1011192
  • Hi-plex deep amplicon sequencing for identification, high-resolution genotyping and multidrug resistance prediction of Mycobacterium leprae directly from patient biopsies by using Deeplex Myc-Lep. Jouet, A., Braet, S. M., Gaudin, C., Bisch, G., Vasconcellos, S., Epaminondas Nicacio de Oliveira do Livramento, R. E., Prado Palacios, Y. Y., Fontes, A. B., Lucena, N., Rosa, P., Moraes, M., La, K., Badalato, N., Lenoir, E., Ferre, A., Clement, M., Hasker, E., Grillone, S. H., Abdou, W., Said, A., Assoumani, Y., Attoumani, N., Laurent, Y., Cambau, E., de Jong, B. C., Suffys, P. N., and Supply, P. (2023) EBioMedicine 93, 104649
  • Combined regulation of pro-inflammatory cytokines production by STAT3 and STAT5 in a model of B. pertussis infection of alveolar macrophages. Khiter, F., Kherrouche, Z., Dubois, V., Slupek, S., Petit, E., Debrie, A. S., Cauchi, S., Barois, N., Rouanet, C., and Mielcarek, N. (2023) Front Immunol 14, 1254276
  • Proximity-dependent biotin identification links cholesterol catabolism with branched-chain amino acid degradation in Mycobacterium smegmatis Veyron-Churlet, R., Lecher, S., Lacoste, A. S., Saliou, J. M., and Locht, C. (2023). FASEB J 37, e23036
  • A smooth tubercle bacillus from Ethiopia phylogenetically close to the Mycobacterium tuberculosis complex. Yenew, B., Ghodousi, A., Diriba, G., Tesfaye, E., Cabibbe, A. M., Amare, M., Moga, S., Alemu, A., Dagne, B., Sinshaw, W., Mollalign, H., Meaza, A., Tadesse, M., Gamtesa, D. F., Abebaw, Y., Seid, G., Zerihun, B., Getu, M., Chiacchiaretta, M., Gaudin, C., Marceau, M., Didelot, X., Tolera, G., Abdella, S., Kebede, A., Getahun, M., Mehammed, Z., Supply, P., and Cirillo, D. M. (2023) Nat Commun 14, 7519

 

 

Nos projets se concentrent sur deux grandes familles d'agents pathogènes bactériens respiratoires : les Mycobacterium et les Bordetella.

Aujourd'hui, les infections respiratoires — dont beaucoup sont causées par des bactéries pathogènes — comptent parmi les menaces les plus mortelles au monde. À elle seule, la tuberculose est responsable d'environ 1,6 million de décès par an, et la propagation mondiale de la tuberculose multirésistante pose un défi thérapeutique majeur. La coqueluche est une maladie endémique dans le monde entier, malgré une couverture vaccinale élevée. Après une circulation limitée pendant la pandémie de COVID-19, la coqueluche connaît une résurgence spectaculaire à l'échelle mondiale depuis 2023, les nourrissons de moins de 6 mois constituant le groupe le plus exposé au risque de forme grave et de décès.

Le choix d'étudier M. tuberculosis et B. pertussis en parallèle est motivé par leur capacité commune à infecter les voies respiratoires humaines, mais leurs stratégies remarquablement différentes en font des sujets de comparaison particulièrement intéressants.

Les objectifs de l'équipe sont (i) d'étudier les mécanismes moléculaires de pathogénicité chez les familles d'agents pathogènes B. pertussis et M. tuberculosis, (ii) d'analyser l'évolution génomique de M. tuberculosis et d'étudier la régulation génétique de ces deux agents pathogènes, et (iii) d'appliquer ces connaissances au développement de vaccins, de traitements et de diagnostics moléculaires innovants pour lutter contre ces maladies mortelles.

Ce continuum, qui va de l'acquisition continue de connaissances fondamentales au développement d'applications cliniques, est rendu possible grâce à des collaborations avec des partenaires universitaires nationaux et internationaux de premier plan, ainsi qu'avec des partenaires industriels experts qui jouent un rôle essentiel dans l'avancement du développement clinique de nos découvertes.