Caractérisation de l'effet antifongique du peptide antimicrobien ETD151 sur Aspergillus fumigatus

Porteur du projet : Juliette GUITARD

Contexte :
La mucoviscidose est caractérisée par une succession d'infections bronchiques principalement bactériennes. Des agents fongiques peuvent également être retrouvés dans les expectorations des patients. Ainsi 60 % des patients sont infectés par A. fumigatus, dont la présence, est à l’origine de complications parfois sévères entrainant une diminution progressive des performances respiratoires. Peu de molécules antifongiques sont disponibles et celles- ci présentent des effets secondaires et des interactions médicamenteuses. De plus, leur administration au long cours peut favoriser l’apparition de résistance compliquant la prise en charge des patients. De nouvelles approches thérapeutiques sont hautement souhaitées. Les peptides antimicrobiens sont une option innovante dans ce contexte. Ces molécules synthétisées par différents micro-organismes sont bien tolérées, agissent très rapidement, sur différents microorganismes et très peu de mécanismes de résistance sont décrits.

Objectifs :
Notre objectif est d’étudier l’activité antifongique du PAM ETD151 sur A. fumigatus, principal agent fongique filamenteux colonisant les bronches des patients CF avec des conséquences péjoratives sur l’état respiratoire des patients. Nos premiers résultats ont confirmé cette activité antifongique in vitro sur d’A. fumigatus, sensible ou non aux dérivés azolés. A ce stade, l’objectif est de poursuivre cette étude (i) en confirmant la cible d’ETD151 grâce à une version fluorescente du peptide ainsi qu’une souche incapable de produire des glucosylcéramides, cible supposée d’EDT151 (ii) en analysant l’impact transcriptomique d’ETD151 sur des souches cliniques d’A. fumigatus cultivées en condition de biofilm. Secondairement, nous passerons à des modèles plus complexes :  infection de cellules épithéliales bronchiques (CEB) isolées de patients atteints de mucoviscidose puis modèle in vivo (Galleria mellonella) permettant de juger de l’efficacité de ETD151.

Perspectives :
La présence de biofilms fongiques est associée à de fréquents échecs thérapeutiques, notamment en lien avec la pénétration de la drogue et la surexpression de pompe d’efflux. La taille des PAM, et l’absence de cible sous contrôle génétique direct en font des options thérapeutiques d’intérêt. Nos premiers résultats menés sur ETD151 montrent son efficacité sur A. fumigatus en condition de biofilm. La poursuite de notre projet va permettre de caractériser davantage cet effet, in vitro, mais aussi in vivo. A long terme, il est possible d’imaginer son utilisation en thérapeutique en monothérapie ou en combinaison avec des antibactériens. En effet, il est clairement montré que les biofilms microbiens sont souvent d’origine mixte, bactérienne et fongique. De plus, une altération de la morphologie fongique et de l’expression de molécules de paroi conduit à une moindre adhésion des bactéries sur les filaments, les rendant ainsi plus accessibles aux antibactériens.

Résultats obtenus :
Notre étude vise à caractériser l’action antifongique du peptide antimicrobien ETD151 sur des souches cliniques d’A. fumigatus isolées de patients atteints de mucoviscidose. Nous avons montré que, in vitro, ETD151 induisait des changements morphologiques majeurs, avec l’apparition de filaments raccourcis et hyper-ramifiés. De plus, nous avons montré que ETD151 entrainait une diminution de l’activité métabolique en lien avec la mort de filaments du champignon. Cet effet est retrouvé aussi bien sur des souches sensibles que résistantes aux dérivés azolés. Nous n’avons pas retrouvé d’effet synergique entre ETD151 et des antifongiques conventionnels. Des expériences en cours actuellement suggèrent une absence d’émergence de résistance du champignon face à ce peptide. Des expériences préliminaires suggèrent fortement que les glucosylcéramides présents dans la membrane fongique pourraient être la cible de ETD151. Enfin, aucun effet cytotoxique de ETD151 n’a été observé sur des cellules épithéliales bronchiques.