Impact de la tolérance aux traitements antifongiques chez les levures du genre Candida impliquées dans les candidémies

Résumé:

Ce projet s’intéressera au phénomène de tolérance aux traitements antifongiques des levures du genre Candida dans le contexte des infections sanguines (candidémies). Nous chercherons à comprendre le lien entre ce phénomène et l’impact sur les caractéristiques des candidémies, à décrire les mécanismes moléculaires mis en jeu dans ce phénomène, à développer de nouveaux outils et méthodologies d’études et à comprendre l’influence des fongicides environnementaux sur la tolérance aux antifongiques cliniques.

Contexte et problématique :

L’impact des infections invasives à Candida sur la santé publique est considérable et préoccupant en raison de leur forte morbidité, mortalité, coûts de santé, et de la menace croissante de la résistance aux antifongiques. Chaque année, ces infections, incluant les candidémies, touchent plus de 250 000 personnes dans le monde et environ 2000 en France. Les traitements antifongiques de première ligne, tels que le fluconazole et les échinocandines, sont utilisés après vérification de la sensibilité de la souche responsable de l’infection. Malgré cela, les échecs thérapeutiques ne sont pas rares et la mortalité reste élevée (entre 30 et 60%). Cela s’explique par divers facteurs non mycologiques : un diagnostic tardif, un statut immunitaire déficient, des problèmes pharmacologiques mais aussi l’apparition de mécanismes d’adaptation aux traitements antifongiques tels que la tolérance décrit pour la première fois au début des années 2010. Souvent confondus, les concepts de résistance et de tolérance diffèrent.
La tolérance désigne la capacité d’adaptation, transitoire, de certains champignons à survivre en présence de concentrations d’antifongiques qui inhiberaient normalement leur croissance. Ce phénomène est distinct de la résistance, où le champignon peut croître activement même à des concentrations élevées d’antifongique, souvent en raison de mutations génétiques. Contrairement à la résistance, la tolérance ne peut pas être détectée par un test classique de concentration minimale inhibitrice (CMI), ce qui complique son identification. Les souches tolérantes peuvent persister en présence du traitement, favorisant ainsi la progression de l’infection, augmentant le risque de complications systémiques graves et de décès, en particulier chez les patients immunodéprimés. A ce jour, seule la résistance des souches est prise en compte dans le choix du traitement antifongique. Ce phénomène de tolérance pourrait expliquer le mauvais pronostic des infections causées par certains isolats apparemment sensibles.

A travers ce projet, nous souhaitons acquérir une meilleure compréhension de ce phénomène de tolérance afin d’optimiser les stratégies thérapeutiques et d’améliorer le pronostic des patients atteints de candidémie. Ce projet aura également une dimension environnementale car s’intéressera au rôle de l’exposition des souches de champignons aux fongicides utilisés en agriculture sur le phénomène de tolérance.

Description du sujet :

Nous étudierons le rôle du phénomène de tolérance chez les levures à travers trois axes.

1/ Nous évaluerons la tolérance de souches cliniques isolées d’hémocultures. Ces données permettront d’investiguer une corrélation entre la tolérance aux antifongiques et les caractéristiques des candidémies.

2/ Nous tenterons d’identifier les mécanismes de tolérance mis en place par les levures. Nous développerons de nouveaux outils in vitro d’étude de la tolérance et d’identifier des marqueurs génétiques, épigénétiques, ou d’expression génique permettant de prédire la mise en place de la tolérance.

3/ Nous chercherons à évaluer l’impact de l’exposition aux fongicides agricoles sur la capacité des levures à mettre en place des mécanismes de tolérance.

Ce projet sera donc transversal, fondamental et méthodologique, et aura également une composante environnementale.

Méthodologie et mise en œuvre :

1/ La tolérance des souches de levures sera quantifiée à l’aide d’un test de diffusion sur disque ou de microdilution en plaque après 48 heures de croissance. La corrélation entre la tolérance et les caractéristiques des candidémies (durée, pronostic, complications) sera ensuite réalisée.

2/ Des outils basés sur la cytométrie et la culture in vitro seront développés pour décrire les dynamiques des populations sensibles, tolérantes et résistantes et comprendre quels outils corrèlent le mieux avec les phénomènes de tolérance décrits in vivo. Une analyse moléculaire des mécanismes de tolérance sera réalisée par séquençage du génome entier et RTqPCR. Les modifications génétiques identifiées seront reproduites par des approches de mutagenèse dirigée de type CRISPR CAS9 permettant de valider les mécanismes identifiés.

3/ Des souches de Candida seront pré-exposées à des fongicides agricoles puis nous évaluerons le degré de tolérance (grâce aux outils précédemment développés) de ces souches en fonction des fongicides et de leur concentration.

Founded in 2012, INSERM U1070, affiliated with the University of Poitiers, is a dynamic research unit composed of 20 permanent staff members, including clinicians, pharmacists, and scientists, supported by a vibrant cohort of 13 doctoral and master’s students.

Our mission is to optimize antibiotic usage with a focus on three critical objectives:

Enhancing efficacy,

Minimizing toxicity, and

Curbing the emergence of resistance.

To achieve these goals, we pioneer cutting-edge pharmacokinetic/pharmacodynamic (PK/PD) modeling techniques to identify optimal dosing regimens for antibiotics, whether used individually or in combination. Our research extends to exploring innovative routes of administration and advanced drug formulations to improve therapeutic outcomes.

INSERM U1070 bridges the gap between bench and bedside through a translational research approach that integrates microbiology, analytical chemistry, drug formulation, and preclinical in vivo studies. From cellular models to clinical applications, we ensure our work has a tangible impact on patient care.

Our efforts are backed by prestigious grants from organizations including Région Nouvelle-Aquitaine, ANR, PHRC, JPIAMR, IMI, and CPER-FEDER, enabling us to advance scientific frontiers. Collaborations with ANSES, French institutions like Pasteur institute, MMSB lyon, IPBS Toulouse and international partners such as Leiden University, Uppsala University, Hamburg University, Zurich university and the Vienna university, alongside leading pharmaceutical companies, further amplify our reach and innovation.

By fostering a multidisciplinary and global approach, INSERM U1070 is at the forefront of shaping the future of antibiotic therapies.

Est recherché un étudiant titulaire d’un Master 2 d’orientation microbiologie avec une maitrise de l’anglais scientifique.

L’étudiant devra être intéressé par le sujet, motivé et force de proposition.

Le candidat devra avoir de solides compétences et connaissance en microbiologie/culture fongique. Des connaissances en cytométrie de flux, biologie moléculaire et en bio-informatique seraient aussi appréciées.

Le candidat devra être rigoureux, dynamique et bien organisé.

Une certaine adaptabilité est également requise, ce projet ayant une dimension interdisciplinaire et impliquant d’interagir sur plusieurs axes en parallèle.