mmunité Cytosolique antibactérienne : d'une souche modèle aux souches hypervirulentes de Francisella tularensis – ICY-TULA

Le projet ICY-TULA a pour objectif de mieux comprendre l'interaction entre les souches de Francisella et la réponse immunitaire innée afin d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques. Francisella tularensis est responsable d’une zoonose appelée tularémie. Elle est hautement infectieuse pour l’homme et est classée agent de bioterrorisme de catégorie A.
Dans ce projet, nous étudierons les mécanismes de l'immunité innée contrôlant la croissance intracellulaire de Francisella et l'échappement à ces mécanismes antibactériens, en utilisant 3 souches de Francisella présentant un gradient de virulence ; F. novicida, F. tularensis subsp holarctica (Fth) et F. tularensis subsp tularensis (SCHU S4). Ces études nous permettront de comprendre les mécanismes immuns actifs contre F. novicida et d'étudier les mécanismes d'échappement des souches hautement virulentes de F. tularensis.
Ce projet est structuré en 3 tâches : la première tâche s’intéresse à l’immunité innée contre F. novicida et en particulier aux protéines de liaison au guanylate (GBP) dont l'expression est induite par l'IFNy. Les GBPs sont des acteurs majeurs de l’immunité cytosolique contre F. novicida. Cependant, des résultats préliminaires indiquent que F. novicida échappe partiellement à l'action des GBPs dans les macrophages infectés. Le but de cette tâche est de comprendre 1) quels sont les facteurs de l'hôte contrôlant le recrutement des GBPs sur Francisella 2) quels sont les facteurs bactériens permettant à F. novicida un échappement partiel aux GBPs 3) quelles sont les conséquences fonctionnelles de cet échappement.
La seconde tâche est basée sur l’étude de souches cliniques de F. tularensis susbp holarctica. Des expériences préliminaires ont montré que l’effet antimicrobien de l’IFNy sur Fth est partiellement dépendant des GBPs. En revanche, la restriction de réplication IFNy-dépendante est fortement liée à la composition du milieu de culture des macrophages. Cette observation originale suggère soit un lien entre l'immunométabolisme et la capacité de l'IFNy à restreindre la réplication bactérienne soit un lien entre le métabolisme bactérien et la capacité de la bactérie à échapper aux effecteurs microbicides immuns. Le but de cette tâche est d’identifier 1) les métabolites contrôlant la capacité de l’IFNy à restreindre la réplication intracellulaire de Fth (Fer, biotine, sucres, etc), 2) les effecteurs impliqués dans la réponse antimicrobienne et sa modulation métabolique grâce notamment à l’analyse simultanée du transcriptôme de l’hôte (macrophage) et de la bactérie (Dual RNA-Seq).
La tâche 3 sera centrée sur l’étude de la souche hyper virulente F. tularensis subsp tularensis SCHU S4 pour comprendre comment cette souche échappe aux mécanismes antibactériens déclenchés par un traitement par l'IFNy En particulier, nous étudierons comment SCHU S4 échappe aux effecteurs identifiés dans les tâches 1 & 2.

En résumé, nous allons identifier les conditions immuno-métaboliques requises pour contrôler la réplication des différentes souches de Francisella, les principaux effecteurs impliqués dans cette réponse et les mécanismes d'échappement associés à l'hypervirulence. Le projet ICY-TULA s'inscrit dans l’axe NRBC. Ces recherches devraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à mobiliser le système immunitaire inné pour lutter contre les bactéries intracellulaires. La dispersion volontaire de ce pathogène pouvant entrainer de nombreuses infections chez l’homme, la possibilité de développer de nouveaux traitements efficaces contre la tularémie représente un enjeu majeur à la fois civil et militaire.