La nécessité de développer la détection des Yersinia entéropathogènes

Les infections à Y. enterocolitica et Y. pseudotuberculosis paraissent être un véritable

problème de santé publique fortement sous-estimé dans certains pays froids et tempérés dont la France. En médecine humaine, leur recherche dans les coprocultures est peu spécifique, longue et onéreuse. De plus, face à une détection qui s’avère difficile, leur recherche n’est pas systématiquement demandée par le personnel médical. Cet état de fait conduit certainement à une sous-estimation de l’incidence de ces infections, la prescription de traitements antibiotiques non adaptés et la réalisation d’appendicectomies non nécessaires. En médecine vétérinaire, l’importance et la forte incidence de ces infections ne font aucun doute face aux préjudices, notamment économiques, qu’elles engendrent. De plus, aucune procédure unique n’est disponible pour détecter toutes les souches entéropathogènes.

67 Des méthodes de détection directes, rapides, spécifiques, sensibles et faciles à utiliser seraient

de bons outils en médecine humaine pour améliorer le diagnostic des infections à Yersinia

entéropathogènes, pour entreprendre rapidement un traitement approprié ainsi que pour révéler leur incidence réelle. En médecine vétérinaire, ces méthodes de détection seraient très utiles pour surveiller les populations animales à risque. Aujourd’hui, ce sont les méthodes de détection immunologiques qui semblent le plus répondre à ces critères.

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OBJECTIFS DES TRAVAUX DE THÈSE

Le Laboratoire d’Études et de Recherches en Immunoanalyse (LERI) est spécialisé dans la production d’anticorps monoclonaux et leurs utilisations à des fins analytiques dans différents domaines, dont entre autres la bio-défense et la détection de bactéries entéropathogènes. Plus récemment, le laboratoire a décidé d’évaluer le potentiel de certains anticorps pour une application thérapeutique en bio-défense. Ces thématiques s’intègrent dans le cadre du programme NRBC-E visant à lutter contre les risques Nucléaire, Radiologique, Biologique, Chimique et Explosif.

Le programme interministériel de recherche et de développement contre les risques NRBC-E a

débuté en 2005 à la demande des pouvoirs publics. Ils’attache à développer des moyens de détection,

identification, diagnostic, décontamination et contre-mesures médicales de la menace terroriste. La

gouvernance scientifique de ce programme a été confiée au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) à la demande du Secrétariat général de la défense et de la sécurité nationale (SGDSN) et en liaison avec la Direction générale de l’armement (DGA) au travers une trentaine de projets de recherche évalués par un comité scientifique. Le but est de répondre à un besoin urgent de sécurité vis-à-vis des agents de la menace terroriste en mettant au point plus particulièrement des tests de détection et de diagnostic ainsi que de nouveaux traitements et moyen de prophylaxie. Une partie de mon projet de thèse s’insère dans ce programme.

Premièrement, mon travail a porté sur le volet immunothérapie contre Y. pestis. Mise à part

l’antibiothérapie, il n’existe aucun autre traitement commercialisé contre le bacille de la peste ce qui

pose un important problème lorsque l’on sait que Y. pestis peut être utilisée à des fins terroristes et que

des résistances aux antibiotiques sont apparues récemment. Dans ce contexte, l’immunothérapie contre

Y. pestis pourrait être une bonne alternative pour traiter la peste bubonique et pulmonaire. Un des objectifs de cette thèse était de produire des anticorps monoclonaux murins contre trois protéines de

l’injectisome (LcrV, YscF et YscC), un facteur de virulence clé des Yersinia. Les anticorps obtenus

ont été caractérisés et pour certains leurs épitopes identifiés. Par la suite, en collaboration avec

Elisabeth Carniel à l’Institut Pasteur, leur pouvoir neutralisant a été évalué in vivo dans un modèle

murin de peste bubonique.

Ces anticorps monoclonaux murins contre LcrV et YscF de l’injectisome ont également été

évalués dans un volet détection et diagnostic de Y. pestis. En effet, la méthode de référence pour le

diagnostic de la peste est historiquement l’isolement par culture. Néanmoins, cette technique reste longue au regard de la rapidité de la maladie et n’est que difficilement applicable sur le terrain en zone d’endémie, en cas de conflit armé ou d’acte terroriste. Des techniques plus rapides ont été développées, en particulier basées sur l’immuno-détection (ELISA et tests bandelettes) mais ces tests peuvent présenter des limitations lorsque certaines souches virulentes sont dénuées de l’antigène sélectionné pour la détection. Ainsi, nos anticorps monoclonaux produits contre l’injectisome et

70 ciblant des antigènes retrouvés chez toutes les souches pathogènes ont été sélectionnés et évalués pour

la mise au point d’un test de diagnostic rapide de Y. pestis dans différents fluides et échantillons

biologiques.

Le dernier volet concerne la détection et le diagnostic des bactéries entéropathogènes

Y. pseudotuberculosis et Y. enterocolitica. Responsables d’infections entériques pouvant parfois donner de graves complications, leur diagnostic repose sur des méthodes bactériologiques qui sont longues et coûteuses et par conséquent souvent non effectuées. Un des objectifs de cette thèse était de développer des tests rapides de détection de ces bactéries. Pour cela, des anticorps monoclonaux

murins contre les principaux biotypes et sérotypes pathogènes de Y. pseudotuberculosis et

Y. enterocolitica ont été produits. Après leur caractérisation, certains de ces anticorps monoclonaux ont été sélectionnés afin de développer des tests de diagnostic immunométriques (ELISA et tests bandelettes) rapides, spécifiques, sensibles et faciles à utiliser. Par ailleurs, ce dernier volet a fait

l’objet d’un article scientifique nommé « Fast and sensitive detection of enteropathogenic Yersinia by

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MATÉRIEL ET MÉTHODES