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L'union fait la force

Des segments d’ADN viral intégrés au génome d’une bactérie pathogène accroissent sa capacité d’infecter ses hôtes

Par : Jean Hamann
Roger C. Levesque et Irena Kukavica-Ibrulj dans leur laboratoire de l'Institut de biologie intégrative et des systèmes.
Roger C. Levesque et Irena Kukavica-Ibrulj dans leur laboratoire de l'Institut de biologie intégrative et des systèmes.
Comme le suggère de façon fortuite la langue française, la virulence d’une bactérie peut effectivement provenir d’un virus. Une équipe internationale de chercheurs qui a étudié une souche particulièrement agressive de bactérie s’attaquant aux personnes souffrant de fibrose kystique en fait la démonstration dans un article paru le 2 décembre dans Genome Research. Roger Levesque, Irena Kukavica-Ibrulj, Catherine Paradis-Bleau et François Sanschagrin, de la Faculté de médecine, et quinze autres chercheurs britanniques et canadiens expliquent dans les pages de cette revue à haut facteur d’impact comment ils ont mis en lumière le rôle de segments d’ADN viral intégrés au génome d’une bactérie dans son infectiosité.
   
Pseudomonas aeruginosa est une bactérie qui se retrouve un peu partout dans l’environnement, mais, règle générale, elle ne cause de problèmes qu’aux personnes dont le système immunitaire est affaibli. Elle sévit dans les hôpitaux où la lutte intensive qu’on lui livre a favorisé l’émergence de souches résistantes aux antibiotiques. Les personnes qui souffrent de fibrose kystique sont particulièrement éprouvées par les infections pulmonaires que cause Pseudomonas. «Cette bactérie provoque des infections récurrentes qui abîment progressivement les tissus pulmonaires, explique Roger Lévesque. C’est la cause de décès d’environ 95 % des personnes atteintes de fibrose kystique.»
   
Environ 90 % des quelque 5600 gènes de cette bactérie sont communs à ses diverses souches. Que peut donc contenir le 10 % restant pour expliquer les différences de virulence entre les souches? Pour en avoir le coeur net, les chercheurs ont procédé au séquençage d’une variété particulièrement agressive de P. aeruginosa, isolée en 1996 lors d’une épidémie qui a frappé un hôpital de Liverpool où sont traités des enfants atteints de fibrose kystique. C’est ainsi qu’ils ont découvert que l’ADN de la souche Liverpool contient cinq prophages, des segments d’ADN provenant de virus.
   
Pour en établir la fonction, les chercheurs ont induit des mutations dans ces prophages grâce à la mutagénèse par étiquette, une méthode développée dans le laboratoire de Roger Levesque. Par la suite, les bactéries mutantes ont été inoculées à des rats présentant les symptômes d’une maladie pulmonaire chronique s’apparentant à la fibrose kystique. Résultat? Certaines bactéries mutantes étaient incapables d’infecter le poumon de ces animaux. «Ceci indique que des gènes d’origine virale que nous avons inactivés jouent un rôle important dans le processus d’infection», résume Roger Levesque.
   
Grâce à cette approche, les chercheurs peuvent repérer les gènes qui contribuent au succès infectieux d’une bactérie et déterminer leur fonction, ce qui constitue le nerf de la guerre dans la recherche de nouveaux traitements. «La stratégie consiste à bloquer l’expression des gènes ou l’action des protéines qui sont indispensables au processus d’infection», précise le chercheur. À l’heure actuelle, il est pratiquement impossible de se débarrasser de Pseudomonas une fois qu’elle a infecté les poumons d’une personne atteinte de fibrose kystique.
   
Ces travaux, qui combinent  des techniques de génomique, de biologie moléculaire et d’infection chez l’animal, constituent un bon exemple des recherches menées à l’Institut de biologie intégrative et des systèmes (IBIS), estime Roger Levesque, qui assume la direction de cet institut depuis sa création cet automne. L’IBIS est la nouvelle appellation du regroupement des chercheurs du pavillon Marchand, auparavant désigné sous le nom de pavillon de recherche en sciences de la vie et de la santé.

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