UMR1078

UMR 1078
Génétique, génomique fonctionnelle
et biotechnologies

Génétique Moléculaire et Epidémiologie Génétique - Axe dirigé par Claude Férec et Emmanuelle Génin

Sommaire

Résumé de la thématique
Collaborations
Personnels impliqués

Thématique dirigée par Geneviève Héry-Arnaud*, PharmD PhD ; PU-PH de Bactériologie
hery(at)univ-brest.fr / genevieve.hery-arnaud(at)chu-brest.fr
twitter : @Genevieve_Hery

Résumé de la thématique

A. MICROBIOTE ET MALADIES RESPIRATOIRES

Un des objectifs développés dans cet axe de recherche est de décrypter les rôles du microbiote dans les maladies respiratoires en intégrant à la fois les données microbiennes (bactéries et virus), génétiques et génomiques des patients. La mucoviscidose (CF, cystic fibrosis), maladie multifactorielle présentant un large spectre de variabilité, est prise comme modèle de pathologie. Les pneumopathies acquises sous ventilation mécanique invasive constituent un modèle de pathologie respiratoire complémentaire, de même que les bronchopneumopathies chroniques obstructives.

1. La mucoviscidose

a. Comment les microbiotes influent-ils sur la primocolonisation à P. aeruginosa ?
Un premier volet de recherche est centré sur l’exploration des déterminants microbiens de la pathologie broncho-pulmonaire dans la mucoviscidose (P.I. G. Héry-Arnaud). Le suivi longitudinal bio-clinique des patients CF couplé à la caractérisation de leur microbiote broncho-pulmonaire a permis d’identifier des biomarqueurs potentiels de la primocolonisation à P. aeruginosa (PC-PA), de mettre en évidence un impact des nouvelles thérapies de la protéine CFTR (ivacaftor) sur le microbiote broncho-pulmonaire et de constituer une biocollection (MUCOBIOME). L’étude de ces biomarqueurs microbiens est complétée dans un versant plus fondamental par l’isolement des souches bactériennes d’intérêt par des approches culturomiques et l’étude des capacités d’antibiose de ces espèces bactériennes d’intérêt sur le pathogène type de la mucoviscidose, P. aeruginosa, cette partie du projet s’inscrivant dans l’axe thérapies anti-bactériennes innovantes de notre équipe (voir infra).
En parallèle du microbiote broncho-pulmonaire, d’autres niches sont investiguées, en particulier celles du carrefour aérodigestif (P.I. S. Boisramé). Ces investigations permettront de comprendre notamment le lien entre les bactéries du microbiote oral et celle du microbiote bronchopulmonaire.
Outre la dimension bactérienne du microbiote bronchopulmonaire, le virome est également pris en compte dans les hypothèses physiopathologiques de la maladie pulmonaire CF (P.I. S. Vallet). Le lien constant entre les virus et les exacerbations pulmonaires souligne leur rôle important dans la maladie pulmonaire des patients CF (ie. rhinovirus). L’impact des infections virales sur la colonisation bactérienne des voies respiratoires CF, retrouvé parfois très en amont du risque bactérien, renforce l’importance des investigations sur le virome CF. Différents sites de prélèvement sont comparés (projet multicentrique MUCOVIR) ; un protocole permettant l’obtention d’une exhaustivité optimale des composants du virome est mis au point et appliqué sur la biocollection suscitée (thèse de Sciences L. Billard). Un focus particulier est mis sur les HRV et HPV (P.I. C. Payan).

b. Comment les microbiotes sont-ils façonnés par le génome de l’hôte ?
L’objectif de ce projet est de développer des méthodes efficaces et robustes pour extraire l’information sur le génome humain à partir de données de métagénomique de manière à pouvoir identifier les gènes clés impliqués dans la variabilité de la composition du microbiome pulmonaire chez des patients atteints de mucoviscidose pour lesquels nous disposons de prélèvements de leur microbiote pulmonaire à différents temps et d’informations cliniques sur leur fonction respiratoire. Le but est de mettre en évidence les facteurs génétiques de l’hôte et les éléments du microbiote qui peuvent expliquer la variabilité d’atteinte pulmonaire chez des patients et la colonisation plus ou moins précoce par P. aeruginosa (P.I. E. Génin & G. Héry-Arnaud).

2. Les pneumopathies acquises sous ventilation mécanique (PAVM)

Ce projet a pour objectif principal d’établir la corrélation entre la présence d’une parodontite chronique et le risque de survenue d’une PAVM. Une étude pilote prospective observationnelle incluant 100 patients est actuellement en cours au CHRU de Brest dans 2 unités de soins intensifs (P.I. : C. Aubron en collaboration avec S. Boisramé). L’examen odontologique et parodontal, un test point-of-care de détection de Porphyromonas gingivalis, des prélèvements multi-sites à des fins d’analyse microbiologique (culture standard et métagénomique) sont mis en place.

B. THERAPIES ANTIBACTERIENNES INNOVANTES

Que ce soit pour faire face au problème de santé publique du développement de la résistance aux antibiotiques, ou à celui de l’impasse thérapeutique dans la mucoviscidose (ex. bactéries de colonisation chronique comme P. aeruginosa et/ou naturellement résistantes comme les mycobactéries atypiques), il devient critique de développer de nouvelles options thérapeutiques contre les infections bactériennes. Deux pistes pour la découverte de nouveaux traitements antibactériens sont développés dans cet axe de recherche : l’étude des probiotiques et l’étude de molécules d’origine halieutique.

Parmi les probiotiques, le genre bactérien Lactobacillus est le plus exploré et utilisé cliniquement. Utilisées à des fins anti-pyocyaniques, certaines souches de Lactobacillus ont montré in vitro des propriétés inhibitrices de la synthèse de plusieurs facteurs de virulence de P. aeruginosa. Forte de ces observations, notre équipe a souhaité poursuivre les recherches sur le potentiel probiotique des Lactobacillus contre P. aeruginosa chez les patients atteints de mucoviscidose. Le potentiel probiotique des meilleures souches d’origine humaine, animale ou alimentaire préalablement sélectionnées est évalué in vivo en modèle murin de pneumonie à P. aeruginosa (P.I. R. Le Berre). Ce modèle développé au laboratoire est également précieux pour tester les souches identifiées potentiellement d’intérêt par les approches métagénétiques et isolées par les approches culturomiques et qui pourraient se révéler être des probiotiques de seconde génération.

Du fait de notre proximité avec des laboratoires de recherche biomarine implantés dans le Finistère, notre équipe a développé une expertise sur l’évaluation de molécules d’origine halieutique dans leur potentiel antibactérien. Notre équipe a ainsi évalué sur un panel de souches bactériennes d’intérêt médical (entérobactéries BLSE, BHRE, SARM, P. aeruginosa multirésistant …) l’activité antibactérienne des composés microbiens (lipopeptides cycliques) synthétisés par la souche Pseudoalteromonas hemostreis hCg-6 isolée de l’hémolymphe de l’huître creuse Crassostrea gigas. Notre équipe s’est investie également dans l’étude des potentialités antibactériennes de la roscovitine. Cette molécule, qui a été découverte en 1995 par l’équipe de Laurent Meijer, basée au CNRS de Roscoff dans le Finistère, est un inhibiteur de protéines kinase cycline-dépendantes, connues pour réguler la division cellulaire. Des études ont mis en évidence une action anti-inflammatoire via la régulation de l’apoptose des neutrophiles, sa capacité à restaurer le CFTR chez les patients porteurs de la mutation F508, mais aussi à restaurer l’acidité phagolysosomiale des macrophages alvéolaires, contribuant à l’amélioration de leur activité antibactérienne. Notre équipe a évalué le potentiel anti-P. aeruginosa de la roscovitine dans un modèle cellulaire d’infection respiratoire en situation de mucoviscidose (P.I. G. Héry-Arnaud). L’ensemble de ces données a ouvert de nouvelles perspectives dans la prise en charge des patients CF. Un essai clinique de phase II est en cours chez les patients CF (ROSCO-CF) (investigateur principal : Dr G. Rault, CRCM Roscoff ; promoteur : CHRU de Brest ; G. Héry-Arnaud et R. Le Berre participent au steering committee).

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Collaborations

Collaborations nationales

INRA Jouy-en-Josas, Institut Micalis (Dr P. LEPAGE ; Dr P. RENAULT)
INSERM CIC 0502, CHRU de Brest (Pr D. MOTTIER, Dr E. NOWAK)
Centre de Référence des Maladies Rares Nantes-Roscoff - Mucoviscidose (Dr G. RAULT & Dr S. RAMEL)
CRCM Pédiatrique – Hospices Civiles de Lyon (Pr P. REIX)
INSERM U1111 Centre international de Recherche en Infectiologie, VirPath, Laboratoire de Virologie et Pathologies Humaines, Faculté de Médecine Lyon Est (Pr B. LINA)
EA7366 « Recherche translationelle relations hôte-pathogènes », Faculté de Médecine, Université Lille 2 (Pr E. KIPNIS)
Les laboratoires de Bactériologie des 6 centres hospitalo-universitaires du Grand Ouest (HUGO)
Réseau Virologie du CNR HPV, CHU Besançon (Pr JL PRETET)
Laboratoire de Bactériologie, Garches, AP-HP (Pr JL HERRMANN)
CNRS, UMR 8227, Roscoff (Dr G. MICHEL)
Virologues des CHU de Tours (Dr C. Gaudy), Nantes (Pr BM Imbert), Hôpital Trousseau Paris (Dr A. Schnuriger), Caen (Pr A. Vabret), Angers (Dr H. Le Guilloux–Guillemette) – projet multicentrique MUCOVIR
Laboratoire de Parasitologie-Mycologie, CHU Bordeaux (Pr L. DELHAES)
Réseau du groupe Muco-Microbes (Pr P. PLESIAT & Pr JL. HERRMANN)
ManRos Therapeutics, Roscoff (Dr L. MEIJER)
Laboratoire d’Immunologie du CHRU de Brest (Pr Y Renaudineau), Rétrovirus endogènes et lymphocyte B CD5
Laboratoire de Microbiologie des Environnement Extrèmes LM2E, Dr C. Geslin, Dr L. Maignien, Pr M. Jebbar UMR 6197 IFREMER/UBO/CNRS
Laboratoire de biotechnologie et chimie marines, Lorient (Dr Y. FLEURY)

Collaborations internationales

Pr Benoît GUERY, Lausanne, Kanton Waadt, Schweiz - ‎Professeur de Maladies Infectieuses, CHUV Lausanne - ‎CHUV | Lausanne university hospital
Dr Belén RODRIGUEZ-SANCHEZ, Clinical Microbiology and Infectious Diseases Department, Hospital General Universitario Gregorio Marañón, Madrid, Spain
European Cystic Fibrosis Society – Clinical Trials Networks (ECFS-CTN)
Pr Eric REYNOLDS, Australian and New Zealand Intensive Care Research Centre, School of Public Health and Preventive Medicine, Monash University
Dr Alex Vorsters, Université d'Anvers, Belgique


 

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Publications (depuis 4 ans) en lien avec la thématique de recherche

  • Le Gall F, Le Berre R, Rosec S, Hardy J, Gouriou S, Boisramé-Gastrin S, Vallet S, Rault G, Payan C, Héry-Arnaud G. Proposal of a quantitative PCR-based protocol for an optimal Pseudomonas aeruginosa detection in patients with cystic fibrosis. BMC Microbiol. 2013 Jun 13:143
  • Mounier J, Gouëllo A, Keravec M, Le Gal S, Pacini G, Debaets S, Nevez G, Rault G, Barbier G, Héry-Arnaud G. Use of denaturing high-performance liquid chromatography (DHPLC) technique for the characterization of the bacterial and fungal airway microbiota of cystic fibrosis patients. J Microbiol. 2014 Apr;52(4):307-14
  • Alexandre Y, Le Berre R, Barbier G, Le Blay G. Screening of Lactobacillus spp. for the prevention of Pseudomonas aeruginosa pulmonary infections. BMC Microbiology. 2014 Apr 27;14:107.
  • Alexandre Y, Le Blay G, Boisrame-Gastrin S, Le Gall F, Héry-Arnaud G, Gouriou S, Vallet S, Le Berre R. Probiotics: A new way to fight bacterial pulmonary infections ? Médecine et Maladies Infectieuses. 2014 44(1):9-17.
  • Fangous MS, Mougari F, Gouriou S, Calvez E, Raskine L, Cambau E, Payan C, Héry-Arnaud G. A classification algorithm for subspecies identification within the Mycobacterium abscessus species, based on Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry. J Clin Microbiol. 2014 Sep;52(9):3362-9
  • Bernarde C, Keravec M, Mounier J, Gouriou S, Rault G, Férec C, Barbier G, Héry-Arnaud G. Impact of the CFTR-potentiator ivacaftor on airway microbiota in cystic fibrosis patients carrying a G551D mutation. PLoS ONE. 2015 Apr 8;10(4):e0124124.
  • Rivas Caldas R, Le Gall F, Revert K, Rault G, Virmaux M, Gouriou S, Héry-Arnaud G, Barbier G, Boisramé S. Pseudomonas aeruginosa and Periodontal Pathogens in the Oral Cavity and Lungs of Cystic Fibrosis Patients: a Case-Control Study. J Clin Microbiol. 2015 Jun;53(6):1898-907.
  • Keravec M, Mounier J, Prestat E, Vallet S, Jansson JK, Burgaud G, Rosec S, Gouriou S, Rault G, Coton E, Barbier G, Héry-Arnaud G. Insights into the respiratory tract microbiota of patients with cystic fibrosis during early Pseudomonas aeruginosa colonization. Springerplus. 2015 Aug 9;4:405.
  • Rivas-Caldas R, Boisramé S. Upper aero-digestive contamination by Pseudomonas aeruginosa and implications in cystic fibrosis. Journal of Cystic Fibrosis. 2015 14(1):6-15.
  • Meijer L, Nelson D, Riazanski V, Gabdoulkhakova AG, Héry-Arnaud G, Le Berre R, Loaëc N, Oumata N, Galons H, Nowak E, Gueganton L, Dorothee G, Prochazkova M, Hall B, Kulkarni AB, Gray RD, Rossi AG, Witko-Sarsat V, Norez C, Becq F, Ravel R, Mottier D, Rault G. Modulating innate and adaptative immunity by (R)- roscovitine: potential therapeutic opportunity in cystic fibrosis. J Innate Immunity 2016;8(4):330-49.
  • Billard L, Le Berre R, Pilorgé L, Payan C, Héry-Arnaud G, Vallet S. Viruses in cystic fibrosis patients’ airways. Critical Reviews in Microbiology. 2017 Mar 24:1-19.
  • Héry-Arnaud G, Nowak E, Caillon J, David V, Dirou A, Revert K, Munck MR, Frachon I, Haloun A, Horeau-Langlard D, Le Bihan J, Danner-Boucher I, Ramel S, Pelletier MP, Rosec S, Gouriou S, Poulhazan E, Payan C, Férec C, Rault G, Le Gal G, Le Berre R. Evaluation of quantitative PCR for early diagnosis of Pseudomonas aeruginosa infection in cystic fibrosis: a prospective cohort study. Clin Microbiol Infect. 2017 May 27. pii: S1198-743X(17)30277-X.
     

Liste et statut des personnels impliqués

   Thème dirigé par Geneviève Hery-Arnaud

 

Geneviève Héry-Arnaud*, PharmD PhD ; PU-PH de Bactériologie (à compter du 01.09.2017)
hery(at)univ-brest.fr / genevieve.hery-arnaud(at)chu-brest.fr
twitter : @Genevieve_Hery
UFR de médecine et des sciences de la santé, Université de Bretagne Occidentale
22 av. Camille Desmoulins. CS 93837
29238 BREST Cedex 3 - FRANCE
Tél : + 33 (0)2 98 01 83 18 (faculté) / + 33 (0)2 98 14 51 02 (hôpital)
Fax : + 33 (0)2 98 14 51 49

Titulaires EC (*HDR) :

Cécile AUBRON*, MD PhD ; PU-PH de Réanimation Médicale
cecile.aubron(at)chu-brest.fr
CHRU de Brest – Hôpital de la Cavale Blanche
Service de Réanimation Médicale
Boulevard Tanguy Prigent
29609 BREST CEDEX
Tél : 33 (0)2 98 22 34 08
Fax : 33 (0)2 98 46 79 10

Clémence BEAURUELLE, PHU, Unité de Bactériologie
clemence.beauruelle(at)chu-brest.fr
Pôle de Biologie-Pathologie, CHRU Brest
Axe Microbiota, INSERM UMR1078, UFR de Médecine de Brest
Tel (faculté) : 33 (0)2 98 01 83 17 / 33 (0)2 98 01 82 66
Tel (hôpital) : 33 (0)2 98 14 51 05

 

Sylvie BOISRAME*, DDS PhD ; PU-PH de Chirurgie Orale (à compter du 01.09.2017)
sylvie.boisrame(at)univ-brest.fr / sylvie.boisrame(at)chu-brest.fr
twitter : @Sylvieb29
UFR d’odontologie, Université de Bretagne Occidentale
22 Av. Camille Desmoulins CS 93837
29238 BREST Cedex 3 – FRANCE
Tél : + 33 (0)2 98 01 64 89 (faculté) / + 33 (0)2 98 22 33 30 (hôpital)
Fax : + 33 (0)2 98 22 39 58(IR, CHRU)



Geneviève HERY-ARNAUD*, PharmD PhD ; PU-PH de Bactériologie (à compter du 01.09.2017)
hery(at)univ-brest.fr / genevieve.hery-arnaud(at)chu-brest.fr
twitter : @Genevieve_Hery
UFR de médecine et des sciences de la santé, Université de Bretagne Occidentale
22 av. Camille Desmoulins. CS 93837
29238 BREST Cedex 3 - FRANCE
Tél : + 33 (0)2 98 01 83 18 (faculté) / + 33 (0)2 98 14 51 02 (hôpital)
Fax : + 33 (0)2 98 14 51 49

Claudie LAMOUREUX, AHU
 

Rozenn LE BERRE, MD PhD ; MCU-PH de Maladies Infectieuses
rozenn.leberre(at)chu-brest.fr
CHRU de Brest – Hôpital de la Cavale Blanche
Département de Médecine Interne et Pneumologie
Boulevard Tanguy Prigent
29609 BREST CEDEX
Tél : + 33 (0)2 98 01 78 43 (faculté)

 

Christopher PAYAN*, PharmD PhD ; PU-PH de Virologie
christopher.payan(at)chu-brest.fr
UFR de médecine et des sciences de la santé, Université de Bretagne Occidentale
22 av. Camille Desmoulins. CS 93837
29238 BREST Cedex 3 - FRANCE
Tél : + 33 (0)2 98 01 83 16 (faculté) / + 33 (0)2 98 14 51 02 (hôpital) 

 

Sophie VALLET*, PharmD PhD ; MCU-PH de Virologie
sophie.vallet(at)chu-brest.fr
UFR de médecine et des sciences de la santé, Université de Bretagne Occidentale
22 av. Camille Desmoulins. CS 93837
29238 BREST Cedex 3 - FRANCE
Tél : + 33 (0)2 98 01 82 51 (faculté) / + 33 (0)2 98 14 51 02 (hôpital)

 

 Titulaire TEC :

Stéphanie GOURIOU, Assistante Ingénieur
stephanie.gouriou@univ-brest.fr
UFR de médecine et des sciences de la santé, Université de Bretagne Occidentale
22 av. Camille Desmoulins. CS 93837
29238 BREST Cedex 3 - FRANCE / Tél : + 33 (0)2 98 01 64 33 (fac)

Non titulaires :

Rosyne LAGRAFEUILLE, Post-Doctorante
rosyne.lagrafeuille(at)univ-brest.fr
Tél : 33 (0)2 98 01 82 66

Lourdes VELO-SUAREZ, IR (CHRU)
lourdes.velo-suarez(at)inserm.fr
Tél : 33 (0)2 98 01 82 66

 

Charles-Antoine GUILLOUX, Doctorant UBO
Charles-Antoine.Guilloux(at)univ-brest.fr
Tél : 33 (0)2 98 01 82 66

 

Marvin BAUDUIN, Doctorant (co-tutelle avec l’Université de Lille 2, Pr E. Kipnis)
Faculté de médecine - Pôle Recherche
1, Place de Verdun - 59000 Lille
bauduin.marvin(at)gmail.com
Tél : 33 (0)659764868
 

Anciens membres :

  • Marie-Sarah FANGOUS, PharmD - AHU de Bactériologie, Doctorante
  • Lisa BILLARD, Doctorante

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Contact

Emmanuelle GENIN

INSERM UMR1078
UFR Médecine
22 avenue Camille Desmoulins
29238 BREST Cedex 3
Tél : 33 (0) 2 98 01 72 81
Fax : 33 (0) 2 98 01 64 74
 

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Pr. Claude Férec

INSERM UMR1078
UFR Médecine
22 avenue Camille Desmoulins
29238 BREST Cedex 3
Tél : 33 (0) 2 98 01 72 81

Fax : 33 (0) 2 98 01 64 74

claude.ferec(at)univ-brest.fr

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