Le rôle du phénol-glycolipide 1 du bacille lépreux dans l'invasion cellulaire, la neuropathie et l'immunosuppression – PGLEP

RESUME PROJET – Contexte scientifique et objectifs
Mycobacterium leprae, l'agent de la lèpre, présente l'unique capacité d'infecter les cellules du système nerveux périphérique. Les mécanismes moléculaires de ce tropisme, et plus généralement de l'infection par M. leprae, restent méconnus; principalement parce que cette bactérie demeure incultivable in vitro. Des travaux récents suggèrent qu'un glycolipide spécifique de M. leprae, le PGL-1, est la clé de ce tropisme. Ce PGL-1 présente également des activités in vitro qui suggèrent plusieurs fonctions importantes dans la pathogénie et en particulier dans l'immunosuppression.
Nous proposons donc i) de décrypter la voie de biosynthèse du PGL-1 et de construire des dérivés de M. bovis BCG synthétisant le PGL-1, ii) d'étudier la contribution du PGL-1 dans le tropisme pour le système nerveux périphérique, et iii) d'évaluer les réponses immunitaires induites par ces souches recombinantes, et en particulier la modulation de la présentation d'antigène par les cellules dendritiques.

RESUME PROJET – Description
Pour atteindre ces objectifs ambitieux, quatre équipes proposent d'associer leurs compétences complémentaires pour développer une approche originale reposant sur l'utilisation de souches recombinantes de M. bovis BCG (r-BCG) synthétisant le PGL-1 afin d'établir le rôle de cette molécule dans la pathogénie. Pour ce faire, nous identifierons les gènes impliqués dans la formation du domaine saccharidique du PGL-1, domaine suspecté de contenir les déterminants clés pour les fonctions de cette molécule. Une première stratégie sera basée sur l'analyse comparée des génomes mcyobactériens. Les gènes sélectionnés seront exprimés dans M. bovis BCG et la structure des PGL synthétisés par ces r-BCG sera établie. Nos résultats préliminaires démontrent la faisabilité de cette approche (un r-BCG produisant une forme mineure des PGL de M. leprae a pu être construit). Une approche alternative reposant sur l'utilisation d'anticorps spécifiques du PGL-1 pour cribler une banque de r-BCG contenant des fragments de génome de M. leprae sera également développée. En parallèle, un r-BCG produisant le PGL-tb, l'analogue de PGL-1 chez M. tuberculosis sera également construit.

L'interaction des r-BCG produisant le PGL-1 ou le PGL-tb avec les cellules de Schwann sera caractérisée in vitro. Le tropisme pour le système nerveux périphérique sera analysé chez la souris. En parallèle, une étude comparative de l'interaction des r-BCG avec des monocytes humains ou des cellules dendritiques, sera menée. Les fonctions analysées seront la phagocytose, la multiplication intracellulaire, la présentation d'antigène et la production de cytokines. Si des comportements différents sont détectés entre les r-BCG, les mécanismes moléculaires sous-jacents seront décortiqués. En particulier, les déterminants structuraux importants pour les fonctions respectives du PGL-1 et du PGL-tb seront identifiés en analysant le comportement de r-BCG synthétisant des variants structuraux de ces molécules.
RESUME PROJET – Resultats attendus
Nos travaux permettront tout d'abord de déchiffrer la voie de biosynthèse d'un facteur clé de la virulence de M. leprae. Ensuite, les phénotypes des différents r-BCG établiront le rôle du PGL-1 dans le tropisme tissulaire, la pathogenèse et l'immunomodulation. L'avantage majeur de notre approche est d'utiliser une souche hôte dont l'enveloppe présente une structure très semblable à celle de M. leprae, permettant ainsi de mimer une infection par ce pathogène. Cette approche permettra non seulement d'explorer le rôle du PGL-1 et son mécanisme moléculaire d'action dans le contexte d'une bactérie entière mais aussi de tester l'hypothèse que ce composé inhibe la maturation des cellules dendritiques et la présentation d'antigène, expliquant ainsi l'anergie des cellules T spécifiques du bacille lépreux observée chez les patients présentant une lèpre multibacillaire. Enfin, nos travaux pourraient fourn