[604] Génomique et microbiote

Staphylococcus aureus

Notre étude de Staphylococcus aureus se concentre sur l'identification des mécanismes de virulence conférés par les bactériophages, ainsi que sur leur capacité à former des cellules bactériennes dormantes, caractéristiques des maladies chroniques et propices aux rechutes.

Métagénomique clinique

Nos principaux axes de recherche abordent différents défis cliniques liés aux bactéries colonisant le corps humain, en utilisant des approches métataxonomiques, métagénomiques et génomiques, qui s'appuient sur le séquençage de nouvelle génération (NGS).

L'approche métataxonomique est basée sur le séquençage de marqueurs phylogénétiques/taxonomiques (principalement le gène de l'ARNr 16S), tandis que la métagénomique utilise le séquençage aléatoire de l'ADN directement récupéré à partir d'échantillons.  Nos études visent à identifier les associations entre la composition taxonomique et diverses maladies (telles que le cancer, les infections, les troubles neurologiques, hépatiques et rénaux) ou l'exposition à des traitements spécifiques (y compris les probiotiques, les antibiotiques et autres médicaments, les soins intensifs, les facteurs diététiques, etc.) Au-delà de la composition taxonomique, nous explorons les fonctions des gènes, avec un accent particulier sur la résistance aux antibiotiques. Nos projets portent principalement sur le microbiote de l'intestin, de la cavité buccale et du système respiratoire.

Notre deuxième grand axe est la métagénomique clinique dans le contexte des maladies infectieuses. Il s'agit d'utiliser la NGS et des outils bioinformatiques pour identifier des fragments d'ADN de micro-organismes pathogènes, en particulier des bactéries et des champignons, dans des échantillons cliniques. Nos efforts dans ce domaine, et tout particulièrement ceux du Dr Mikael Tognon, sont consacrés (i) à l'optimisation des procédures d'élimination sélective de l'ADN humain dans les échantillons cliniques, dans le but d'améliorer le rapport entre l'ADN pathogène et l'ADN humain et de fournir une caractérisation plus complète des membres du microbiote ; (ii) à la quantification des pathogènes à l'aide de calibrateurs, tels que des cellules d'organismes ne faisant pas partie du microbiote humain ; et (iii) à l'affinement des bases de données de référence et à l'automatisation des pipelines bioinformatiques pour l'analyse des données de la NGS.

Les études génomiques des isolats pathogènes d'intérêt, basées sur la NGS, offrent la plus haute résolution pour le typage moléculaire et permettent l'identification des gènes de résistance aux antibiotiques acquis et la présence de mutations conférant la résistance. Cette approche permet d'étudier la parenté génétique et phylogénétique entre les souches, ce qui peut aider à identifier les voies potentielles de transmission spatiale et temporelle des souches et de leurs déterminants de résistance aux antibiotiques lors d'épidémies dans les hôpitaux ou les communautés, ou à plus grande échelle, telles que les transmissions à l'homme à partir d'animaux, d'aliments ou de l'environnement. Nous participons activement au groupe de travail impliqué dans le développement de la Swiss Pathogen Surveillance Platform (SPSP.ch), dont l'objectif est d'harmoniser les pratiques NGS au sein des laboratoires de microbiologie clinique suisses et de mettre en place une plateforme de surveillance moléculaire permettant l'intégration des données de typage par séquençage du génome entier (WGS) à haute résolution et des informations épidémiologiques. En outre, nous sommes membres du Consortium IICU (Personalized, data-driven prediction and assessment of Infection-related outcomes in Swiss ICUs), une initiative collaborative visant à transformer le paysage de la prédiction des résultats liés aux infections dans les unités de soins intensifs.