Le role des bactériophages dans l'évolution de la virulence chez Clostridium difficile – CDPhages

Clostridium difficile (CD), récemment reclassé Clostridioides difficile, est une bactérie à Gram positif anaérobie stricte et sporulante. CD est la principale cause des diarrhées associées aux antibiotiques dans les hôpitaux du monde entier. L'incidence et la gravité des infections à CD (ICD) ont augmenté de façon spectaculaire au cours de la dernière décennie. Cela est dû en partie à l'émergence et à la dissémination de nouvelles souches comme le ribotype 027 qui a été impliqué dans de récentes épidémies aux États-Unis et en Europe. Les mécanismes associés à la prévalence et à la virulence des souches de CD émergentes représentent toujours un défi important qui devra être relevé au cours des prochaines années. Les bactériophages doivent être pris en compte de part leur rôle dans l'évolution des bactéries pathogènes. Une partie importante du génome de CD est constituée d'éléments génétiques mobiles tels que les transposons conjugatifs et les prophages. Il est intéressant de noter que la plupart des souches de CD portent un ou plusieurs prophages et qu’il a été montré que certains d'entre eux peuvent influencer l'expression des gènes de toxines, les principales facteurs de virulence de CD. De plus, nous avons récemment démontré dans notre laboratoire que l'élément prophagique appelé "skin", présent dans le génome de la plupart des souches CD, intervient dans le processus de sporulation. Ces preuves soulignent le rôle important des phages dans l'évolution de la virulence de CD. Cependant, on sait peu de choses sur les phages de CD et peu d'entre eux ont été publiés. En collaboration avec Louis-Charles (L.C.) Fortier (Université de Sherbrooke, Canada), nous avons déjà un projet en cours visant à séquencer et caractériser de nouveaux phages de CD. Ce travail nous a permis de décrire une nouvelle famille de grands phages de CD. Dans un contexte où les traitements sont de plus en plus limités (i.e. augmentation des souches de CD résistantes aux antibiotiques), les phages peuvent devenir une option thérapeutique attrayante pour les ICD. Cependant, en l’absence de phage strictement virulent, la nature tempérée des phages connus actuels limite leur exploitation thérapeutique.

J'ai l'intention d’étudier le rôle des bactériophages dans l'évolution de la virulence de CD. Les principaux objectifs de mon programme de recherche pour les 4 prochaines années sont i) de créer des outils biologiques et bioinformatiques innovants qui faciliteront la manipulation et la description des phages dans notre laboratoire ainsi que pour les autres équipes impliquées dans la recherche sur les phages ; ii) d’étudier la diversité des prophages parmi les souches CD épidémiques afin d'évaluer le lien entre la présence de prophages et la virulence des souches de CD ; et iii) de mesurer l'impact des prophages sur la compétitivité des souches lors d’infection simultanée de plusieurs souches chez un même patient. Les nouveaux phages de CD découverts au cours de ce projet seront également utilisés comme modèle pour le développement de la thérapie par phages.