Chefs d'équipe

Nathalie Mielcarek : Contact

&

Camille Locht : Contact

Sophie Lecher, technicienne
Emmanuelle Petit, technicienne
Stephanie Slupek, technicienne
Anne-Sophie Debrie, ingénieur
Dominique Raze, ingénieur
Anaïs Thiriard, post-doc
Romain Veyron-Churlet, CRCN CNRS
Stéphane Cauchi, CRCN CNRS
Loïc Coutte, CRCN Inserm
Olivier Gaillot, MCU-PH
Carine Rouanet, CR IPL
Camille Locht, directrice de recherche Inserm
Nathalie Mielcarek, directrice de recherche Inserm

0000-0001-7295-7336

Le groupe dirigé par Nathalie Mielcarek et Camille Locht se concentre sur le développement d'un vaccin vivant contre la coqueluche et la caractérisation de l'antigène protecteur et diagnostique HBHA de Mycobacterium tuberculosis.

Le vaccin vivant atténué contre la coqueluche BPZE1 a été développé par le groupe et s'est révélé protecteur contre l'infection à Bordetella pertussis. Il a subi avec succès un essai de phase I chez l'homme et est actuellement en cours de développement clinique. Le rôle de l'immunité muqueuse dans la protection médiée par BPZE1 est à l'étude, ainsi que le rôle du régulateur RisA, impliqué dans la survie de B. pertussis dans l'environnement. Des propriétés anti-inflammatoires intéressantes du vaccin ont été découvertes dans plusieurs modèles et font désormais l'objet d'investigations mécanistes.

L'adhésion HBHA de M. tuberculosis, découverte par le groupe, est une protéine méthylée associée à la surface impliquée dans la dissémination extra-pulmonaire. Le groupe a également établi son potentiel protecteur dans des modèles murins, ainsi que sa valeur pour le diagnostic de M. tuberculosis latent

Schnöller C. et al. (2014) Attenuated Bordetella pertussis vaccine protects against respiratory syncytial virus disease via an IL-17-dependent mechanism. Am J Respir Crit Care Med 189:194-202.

Thorstensson R. et al. (2014) A phase I clinical study of a live attenuated Bordetella pertussis vaccine-BPZE1; a single centre, double-blind, placebo-controlled, dose-escalating study of BPZE1 given intranasally to healthy adult male volunteers. PLoS One 9:e83449.

Verwaerde C. et al. (2014) HBHA vaccination may require both Th1 and Th17 immune responses to protect mice against tuberculosis. Vaccine 32:6240-50.

Mascart F. & Locht C. (2015) Integrating knowledge of Mycobacterium tuberculosis pathogenesis for the design of better vaccines. Expert Rev Vaccines 14:1573-85.

Coutte L. et al. (2016) The multifaceted RisA regulon of Bordetella pertussis. Sci Rep 6:32774.

Zimmermann N. et al. (2016) Human isotype-dependent inhibitory antibody responses against Mycobacterium tuberculosis. EMBO Mol Med 8:1325-1339.


Chef de groupe:

Françoise Jacob-Dubuisson

Contact

Sophie Lecher, Technician

Emmanuelle Petit, Technician

Stephanie Slupek, Technician

Anne-Sophie Debrie, engineer

Alex Rivera-Millot, PhD Student

Loïc Coutte, CRCN Inserm

Rudy Antoine, Senior Scientist, CRCN Inserm

Françoise Jacob-Dubuisson, Research Director CNRS

0000-0002-5102-1704

Notre groupe étudie les mécanismes moléculaires de la pathogenèse de Bordetella pertussis. Nous nous intéressons au déchiffrement des processus par lesquels la bactérie interagit avec son environnement, tels que le transport et la signalisation, et à la compréhension des régulations génétiques spécifiques de B. pertussis. Nous utilisons une combinaison d'approches comprenant la biologie moléculaire, la transcriptomique, la biochimie et la biophysique pour répondre à ces questions.

Un projet de longue date du groupe est la sécrétion d'une adhésine majeure de Bordetella, FHA, à travers la membrane externe via un transporteur spécifique, FhaC. La paire FHA / FhaC est un modèle de la voie de sécrétion à deux partenaires («TPS») chez les bactéries Gram-négatives. Nous nous intéressons à la relation entre la structure, la dynamique et la fonction de FhaC.

Nous nous intéressons également à la transduction sensorielle à deux composants. BvgAS est le système qui contrôle le régulateur de virulence de B. pertussis. Nous nous intéressons particulièrement à la structure et à la fonction du capteur-kinase BvgS, qui représente un prototype pour une grande famille de capteurs kinases bactériens.

Nous avons également commencé à étudier l'homéostasie du cuivre chez B. pertussis. Ce métal de transition est à la fois essentiel et toxique, et il est notamment utilisé comme arme par les cellules phagocytaires pour lutter contre les infections. Le cuivre joue donc un rôle important à l'interface hôte-pathogène. Nous avons identifié les systèmes originaux utilisés par B. pertussis pour se défendre contre l'excès de cuivre et pour l'importer en cas de besoin. Nous caractérisons leur fonction et leur régulation

Pour répondre à ces questions, nous collaborons avec des experts en cristallographie (V.Villeret et B.Clantin, U. Lille; R. Wintjens, U. Bruxelles), RMN (R. Schneider, U. Lille), spectrométrie de masse (S. Cianferani et O. Alba, U. Strasbourg, F. Sobott, U. Leeds), chimie (O. Melnyk, CIIL; G. Billon, U. Lille), et avec les plates-formes du CILL (JM Saliou, D. Hot, N. Baroi).

Dupré et al. (2015) Extracytoplasmic domain of the Bordetella BvgS sensor-kinase: a new signaling paradigm. PLoS Pathogens 11(3): e1004700.

Guérin et al. (2017) Two-Partner Secretion: combining efficiency and simplicity in the secretion of large proteins involved in bacteria-host and bacteria-bacteria interactions. Frontiers Cell Infect Microbiol 7:148.

Lesne et al. (2018) Coiled coils antagonism regulates activity of Venus flytrap-domain-contaning senor-kinases of the BvgS family. mBIO 9:e02052-17.

Jacob-Dubuisson et al., (2018) Structural insights into the signaling mechanisms of two-component systems. Nature Rev. Microbiol 2018 16(10):585-593.

Antoine et al. (2019) Relationships between copper-related proteomes and lifestyles in beta proteobacteria. Frontiers in Microbiology, 10:2217.

Chef de groupe:

Philip Supply

Contact

 

Stephanie Slupek, technicienne
Carine Rouanet, Chercheuse Institut Pasteur de Lille
Christine Demanche, MCU, Université Lille 2
Philip Supply, directeur de recherche CNRS

0000-0003-3690-3853

Notre groupe se concentre sur la génomique et l'évolution de M. tuberculosis, et sur la recherche translationnelle pour développer de nouveaux outils de diagnostic qui sont nécessaires de toute urgence pour mieux lutter contre la tuberculose résistante aux médicaments. Sur la base du dépistage génomique et de l'identification de marqueurs génétiques appelés MIRU-VNTR, nous avons développé une puissante approche de génotypage pour le traçage moléculaire des souches de M. tuberculosis, qui est utilisée comme norme internationale, par ex. par le CDC et l'ECDC des États-Unis pour la surveillance épidémiologique moléculaire de la tuberculose (TB). Nous complétons cette approche avec le séquençage du génome entier (WGS) pour étudier les structures et les lignées des populations de souches de TB avec un succès épidémiologique élevé ou faible dans le monde entier. Nous avons identifié des lignées ramifiées précoces de bacilles tuberculeux non clonaux appelés M. canettii / M. prototuberculose aux propriétés exceptionnelles, dont une virulence / persistance plus faible par rapport à M. tuberculosis, liée à un changement de la surface bactérienne induit par recombinaison génétique qui a probablement joué un rôle dans l'émergence du pathogène. Nous avons également reconstitué l'histoire évolutive d'une lignée majeure de M. tuberculosis appelée Pékin, comprenant deux clones épidémiques multirésistants majeurs en Eurasie.

Sur la base des résultats de l'analyse de> 3600 génomes de souches, un nouveau diagnostic de séquençage de nouvelle génération tout-en-un directement applicable aux isolats cliniques, appelé Deeplex®-MycTB, a été développé avec Genoscreen pour prédire la résistance aux médicaments de M. tuberculosis. Nous exploitons ce test basé sur un séquençage profond pour étudier la tuberculose hétérorésistante et la prévalence et la transmission de la tuberculose (résistante aux médicaments) dans différentes régions du monde. P. Supply est l'un des neuf auteurs principaux à avoir publié deux articles ou plus parmi les 100 études de recherche sur la tuberculose les plus citées au cours des 15 dernières années (Chen et al., 2015).

Cette recherche implique de multiples collaborations avec l'industrie (Genoscreen), et avec des équipes académiques internationales et nationales (R. Brosch, Institut Pasteur, Paris; C. Guilhot, IPBS, Toulouse; T. Wirth, Museum d'Histoire Naturelle, Paris) et centres de référence (S. Niemann, Borstel Research Center, Allemagne; D.Crook, Univ. Oxford, UK; B. De Jong, Institute of Tropical Medicine / WHO Supranational TB Reference Center, Anvers, et V. Mathys, Public Health Institute, Belgique).

Boritsch EC, et al. 2016. pks5-recombination-mediated surface remodelling in Mycobacterium tuberculosis emergence. Nat Microbiol 1:15019.

Merker M, et al. 2015. Evolutionary history and global spread of the Mycobacterium tuberculosis Beijing lineage. Nat Genet 47:242-249.

Walker TM, et al. 2015. Whole-genome sequencing for prediction of Mycobacterium tuberculosis drug susceptibility and resistance: a retrospective cohort study. Lancet Infect Dis 15:1193-1202.

Niemann S, Supply P. 2014. Diversity and evolution of Mycobacterium tuberculosis: moving to whole-genome-based approaches. Cold Spring Harb Perspect Med 4:a021188.

Supply, P., et al. 2013. Genome analysis of smooth tubercle bacilli provides insights into ancestry and pathoadaptation of Mycobacterium tuberculosis. Nat Genet 45 : 172-9.


Chef de groupe

Alain Baulard

Contact

Sophie Lecher, Technician

Stephanie Slupek, Technician

Kamel Djaout, PostDoc

Rosangela Frita, PostDoc

Rudy Antoine, Senior Scientist, CR Inserm

Alain Baulard, Research Director Inserm

 0000-0002-0150-5241

La résistance aux antibiotiques des bactéries pathogènes est maintenant soulignée avec insistance par les scientifiques, les médecins et récemment par d'importants décideurs comme l'une des menaces les plus effrayantes que l'humanité doit combattre. Cette situation est particulièrement préoccupante pour la tuberculose (TB) car elle sape désormais les efforts de contrôle de l'épidémie mondiale.

Notre groupe a été impliqué dans la compréhension du mode d'action de divers médicaments antituberculeux appelés promédicaments, qui nécessitent une bio-activation par les enzymes Mycobacterium tuberculosis pour acquérir leur effet antibactérien. Nous avons montré que la bioactivation de promédicaments tels que l'éthionamide, l'isoxyl ou la thiacétazone est naturellement affinée chez M. tuberculosis. Dans ce contexte, nous développons de nouvelles approches thérapeutiques pour contourner ce contrôle bactérien. En utilisant de petites molécules synthétiques, nous avons montré que l'activité antibiotique des promédicaments peut être considérablement augmentée, à la fois in vitro et in vivo.

Alors que la stimulation de la bioactivation des promédicaments est très efficace contre les souches sensibles de M. tuberculosis, cette stratégie est inefficace contre les bactéries mutées dans les voies correspondantes, comme observé pour les isolats cliniques résistants à l'isoniazide, au pyrazinamide et à l'éthionamide. Ainsi, notre groupe a élargi son savoir-faire pour reprogrammer certaines voies enzymatiques de M. tuberculosis afin de réacheminer la bioactivation des promédicaments par des voies inexploitées. Ce concept de réversion pharmacologique de la résistance à l'aide de petites molécules a été appliqué avec succès pour traiter des souris infectées par M. tuberculosis autrement résistantes au traitement à l'éthionamide. Nous appliquons maintenant ce concept à d'autres promédicaments importants tels que le pyrazinamide, le prétomanide et le délamanide.

Enfin, notre équipe aborde quelques questions de base concernant les changements conformationnels allostériques des régulateurs de transcription lors de l'interaction des ligands.

Cette approche pluridisciplinaire s'appuie sur nos installations locales à la pointe de la technologie, en particulier notre centre de dépistage entièrement automatisé dans les Laboratoires BioSafety niveau 2 et 3. Elle implique de fortes interactions avec nos proches partenaires de la Faculté de Pharmacie de Lille (N. Willand for Medicinal Chimie, équipe U1177), Universités bruxelloises (R. Wintjens & A. Wohlkönig, pour la cristallographie, ULB & VUB-VIB), Institut de santé publique - Belgique (V. Mathys pour les modèles animaux). Nos petites molécules annulant la résistance aux antibiotiques (SMARt) sont maintenant en développement préclinique en collaboration avec Bioversys AG (Bâle) et GSK (Madrid).

N. Willand et al., Synthetic EthR inhibitors boost antituberculous activity of ethionamide. Nat. Med.15, 537-544 (2009).

X. Carette et al., Structural activation of the transcriptional repressor EthR from Mycobacterium tuberculosis by single amino acid change mimicking natural and synthetic ligands. Nucleic Acids Res40, 3018-3030 (2012).

B. Villemagne et al., Ligand efficiency driven design of new inhibitors of Mycobacterium tuberculosis transcriptional repressor EthR using fragment growing, merging, and linking approaches. J. Med. Chem.57, 4876-4888 (2014).

C. J. Queval et al., STAT3 Represses Nitric Oxide Synthesis in Human Macrophages upon Mycobacterium tuberculosis Infection. Sci Rep6, 29297 (2016).

N. Blondiaux et al., Reversion of antibiotic resistance in Mycobacterium tuberculosis by spiroisoxazoline SMARt-420. Science. 355, 1206 (2017).