Nouvelles approches combinant protéomique, immuno-enrichissement et bioinformatique pour la détection de microorganismes

Identifier rapidement des microorganismes pathogenes dans des echantillons environnementaux est un enjeu majeur dans le domaine de la biodefense. Dans ce contexte, la spectrometrie de masse MALDI-TOF peut offrir une reponse simple, rapide et peu couteuse. L'enjeu de la these, dans le cadre du projet ANR franco-allemand GEFREASE, a ete de developper des methodes permettant l'identification des microorganismes pathogenes et notamment de mettre en place des approches ciblees pour la preparation d'echantillon a l'aide d'anticorps en amont de la spectrometrie de masse. Dans un premier temps, l'etude du proteome de la bacterie modele, Francisella tularensis subsp. holarctica LVS, responsable de la tularemie, a permis d'identifier les proteines et les peptides les plus abondants donnant un signal intense par spectrometrie de masse. Ensuite l'etude proteogenomique de douze proteines cibles a permis de choisir trois biomarqueurs dont le profil des masses par spectrometrie de masse de type MALDI-TOF (approche top-down) est specifique de l'espece et de la sous-espece des bacteries du genre Francisella. Par cette methode la virulence d'une souche est donc rapidement determinee puisqu'elle est dependante de la sous-espece a laquelle la bacterie appartient. Ce test mis au point presente l'avantage d'etre simple et rapide. Dans un deuxieme temps, la mise au point d'un protocole d'enrichissement de la bacterie modele par immunocapture magnetique a permis de montrer qu'il est possible de concentrer des bacteries grâce a des billes magnetiques couplees a des anticorps diriges contre la bacterie entiere. Cette approche a ete experimentee dans le cas de melanges de bacteries ou la bacterie modele etait largement minoritaire et dans des echantillons de matrices alimentaires diverses telles que de l'eau minerale ou du lait. La methodologie a ete validee sur un agent de classe 3, Francisella tularensis subsp. tularensis.