Therapeutically useful mycobacteriophages BPs and Muddy require trehalose polyphleates
Les phages thérapeutiques BPs et Muddy requièrent des tréhaloses polyphléates
Résumé
The abundance of therapeutic failures encountered with the opportunistic pathogen Mycobacterium abscessus justifies the crucial need to diversify available treatments in order to eradicate these infections. Phage therapy combined with antibiotherapy offers a promising therapeutic alternative to cystic fibrosis patients infected with multidrug-resistant M. abscessus. However, the ability of M. abscessus to spontaneously resist therapeutic mycobacteriophages could hamper treatment efficacy. During phage infection, the lipid-rich mycobacterial cell wall provides the bacterium a plethora of targets that can be modified to inhibit the phage cycle. In this context, this thesis work aimed to evaluate the role of surfaceexposed lipids, trehalose polyphleates (TPP) and glycopeptidolipids (GPL), in the interactions between mycobacteriophages and M. abscessus. By screening a transposon library, this work has demonstrated, for the first time, the use of a co-receptor (TPP) by therapeutic mycobacteriophages. This co-receptor is proposed to facilitate access to their primary receptor which is not yet known and potentially essential. In addition, the ability of these phages to evolve for retaining their lytic efficacy against TPP-deficient strains has enabled to broaden the spectrum of action for mycobacteriophages currently available to clinicians. At the same time, the discovery of the first lytic phage specific to smooth strains and adhering to the bacteria via a process probably involving GPL, the lipids characteristic of this variant, could considerably contribute to expand the existing therapeutic phage arsenal. Thanks to the construction of mutants with truncated GPL variants, our work has revealed a role for the carbohydrate motifs of GPL in phage interactions. However, acetylation of the carbohydrate motif, governed by four acetyltransferases, including one produced by a prophage in M. abscessus, has no impact on phage efficacy. In conclusion, this thesis work has increased knowledge of the early stages of mycobacterial infection by mycobacteriophages, while broadening the range of available therapeutic phages. In addition to this work, future studies will investigate the mechanisms of mycobacteriophage resistance in M. abscessus, and thus contribute to the development of new phage cocktails while limiting the emergence of resistant strains.
Les nombreux échecs thérapeutiques rencontrés face au pathogène opportuniste Mycobacterium abscessus témoignent d’un besoin crucial de diversifier les traitements disponibles pour éradiquer ces infections. La phagothérapie combinée à l’antibiothérapie offre une alternative thérapeutique prometteuse pour les patients atteints de mucoviscidose et infectés par ce pathogène multirésistant aux antibiotiques. Toutefois, la capacité de M. abscessus à résister spontanément à des mycobactériophages thérapeutiques pourrait entraver l’efficacité du traitement. Au cours de l’infection phagique, la richesse lipidique de la paroi mycobactérienne offre à la bactérie une pléthore de cibles à modifier en vue d’inhiber le cycle phagique. Dans ce contexte, le but de ces travaux de thèse a été d’évaluer le rôle de lipides de surface, les polyphléates de tréhalose (TPP) et les glycopeptidolipides (GPL), dans les interactions de mycobactériophages avec M. abscessus. Grâce au criblage d’une banque de mutants transpositionnels, ces travaux ont permis de démontrer, pour la première fois, l’usage d’un co-récepteur (TPP) par des mycobactériophages thérapeutiques. Ce co-récepteur faciliterait l’accès des phages à leur récepteur principal encore inconnu mais vraisemblablement essentiel à la croissance bactérienne. Par ailleurs, la capacité de ces phages à évoluer pour conserver leur efficacité lytique contre des souches déficientes en TPP a permis d’élargir le spectre d’action des mycobactériophages à la disposition du clinicien. En parallèle, la découverte d’un premier phage lytique spécifique des souches lisses et adhérant à la bactérie via un processus impliquant probablement les GPL, des lipides caractéristiques de ce variant, pourrait contribuer à étendre considérablement l’arsenal thérapeutique existant. Grâce à la construction de mutants arborant des GPL tronqués, nos travaux ont mis en évidence un rôle des motifs glucidiques de ces lipides dans les interactions phagiques. En revanche, l’acétylation d’un de ces motifs, régie par quatre acétyltransférases dont une produite par un prophage de M. abscessus, n’impacte pas l’activité des phages. En conclusion, ces travaux de thèse ont permis d’accroitre les connaissances sur les étapes précoces de l’infection des mycobactéries par les mycobactériophages tout en élargissant la gamme des phages thérapeutiques disponibles. En complément de ces travaux, des études futures permettront d’approfondir les mécanismes de résistance aux mycobactériophages de M. abscessus et contribueront ainsi à proposer de nouveaux cocktails phagiques tout en limitant l’émergence de souches résistantes.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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