L'ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm - Stéphanie BADEL-BERCHOUX
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Stéphanie BADEL-BERCHOUX
L’ère post-antibiotiques :
diagnostic et thérapie anti-biofilm
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
1. L’optimisation des
antibiothérapies
-
Application aux biofilms
Les Infections « à biofilms » Lebeaux et al. From in vitro to in vivo Models of Bacterial Biofilm-Related Infections Pathogens 2013, 2(2), 288-356
Les Infections Ostéo-articulaires Staphylococcus aureus et IOA
– Pathogène majeur de l’homme
– Infection suppurative et toxinique
– Staphylococcus spp : 2/3 des cas (S. aureus / SCN)
– Arthrite / Ostéomyélite / Spondylodiscite
• Caractéristiques
– Matériel => Adhésion bactérienne
Réduction locale des défenses de l’hôte
• Morbi-mortalité
– Mortalité: 4,6 % en France en 2008
– Séquelles fonctionnelles: 40 % des cas
– Coûts >> 250 millions d’euros / an (France)
L’ Antibiofilmogramme®
➢ Détermination de l’efficacité des ATB par les différentes
techniques d’Antibiogrammes
L’ Antibiofilmogramme®
➢ Biofilm mature : détermination des Concentration Minimales
d’Eradication des Biofilms (CMEB)
L’ Antibiofilmogramme®
Détermination d’une Concentration d’ATB efficace sur le biofilm ?
CMEB : Concentration Minimale d’Eradication du Biofilm
Olson et al., Can J Vet Res. 2002
L’ Antibiofilmogramme®
✓ Détermination des ATB efficaces sur la prévention de l’adhésion :
L’ Antibiofilmogramme®
Détermination d’une Concentration Minimale Inhibitrice de formation de biofilm : CMIb
L’ Antibiofilmogramme®
Inoculum (≈10-3 McF; 106 CFU/ml)
+ culture medium
+ magnetic microbeads
L’ Antibiofilmogramme®
• Résultats
MIC bMIC
Concentration of antibiotic
CLSI Breakpoint value(s)
Bactérie planctonique
multisensibleL’ Antibiofilmogramme®
• Résultats
MIC bMIC
Concentration of antibiotic
CLSI Breakpoint value(s) bMIC > breakpoints => resistant
Bactérie sessile résistante à 5 ATB
bMIC < breakpoints => sensitiveLes Infections Ostéo-articulaires
• Groupe 1
• CMIb ≈ CMI
• CMIb ≤ breakpoints / CMI
Ces antibiotiques inhibent aussi la formation de biofilm
Tasse et al. (2016), Pathogens and DiseaseLes Infections Ostéo-articulaires
• Groupe 2
• CMIb ≠ CMI
• CMIb ≥ breakpoints / CMI
Ces antibiotiques n’inhibent pas la formation de biofilm
Tasse et al. (2016), Pathogens and DiseaseLes Infections Ostéo-articulaires
• Groupe 3
• CMIb ≠ CMI
• CMIb ≈ breakpoints / CMI
L’activité inhibitrice est souche dépendante
Tasse et al. (2016), Pathogens and DiseaseValidation CMIb Microscopie confocale
Souche S14 (IOA) – β-lactamine
70
60
50
40
30
20
10
0
Témoin sub CMI CMI CMIb
0,125 µg/mL 0,25 µg/mL 2 µg/mLValidation CMIb Microscopie confocale
Souche S39 (IOA) – β-lactamine
70
60
50
40
30
20
10
0
Témoin sub CMI CMI CMIb
0,0625 µg/mL 0,125 µg/mL 8 µg/mLModèle Animal
1) Développer un modèle animal murin pour évaluer in-vivo la valeur prédictive de
l’Antibiofilmogramme®
• Modèle d’infection à S. aureus avec matériel implanté (cathéter
polyuréthane)
• Enumération de S. aureus fixé sur cathéter après application d’un
ATB à la dose correspondant à la CMI (0,125 µg/mL) et CMIb (2 µg/mL)
β-lactamineModèle Animal
1) Développer un modèle animal murin pour évaluer in-vivo la valeur prédictive de
l’Antibiofilmogramme®
• Modèle d’infection à S. aureus avec matériel implanté (cathéter
polyuréthane)
• Enumération de S. aureus fixé sur cathéter après application d’un
ATB à la dose correspondant à la CMI (0,125 µg/mL) et CMIb (2 µg/mL)
- Insertion of polyurethane catheter in the flank
- Inoculation 106 CFU in 50µL; suturation
Euthanasy catheter
-30’ 0 +30’ +1h30’ +3h30’ +5h30’ +12h +24h +30h
10mg/kg 3mg/kg 3mg/kg 3mg/kg
β-lactamine 15mg/kg 6mg/kg 6mg/kg 6mg/kg
stop
stopModèle Animal
Bacterial load in Log 10 CFU/Catheter after treatment
( Cloxacilline 0.125->2 vs Cloxacilline >2) in BalbC mice
Inoculum : 6 Log CFU/mouse
Souche clinique S14 - β-lactamineStrain S14 (CMI = 0.125 µg/mL; CMIb = 2 µg/mL)
***
***
8
6
Log 10 CFU / catheter
4
2
0
12
24
30
>2
>2
>2
>2
>2
>2
H12 H24 H30 H12 H24 H30 H12 H24 H30
5-
5-
5-
H
H
H
2
4
0
H1
H2
12
12
12
ol
ol
ol
H3
r
r
r
0.
0.
0.
nt
nt
nt
a
a
a
ox
ox
ox
2
4
0
Co
Co
Co
H1
H2
H3
Control
Cl
Cl
[β-lactamine]ser [β-lactamine]ser
Cl
4
4
4
4
4
S1
S1
S1
a
a
a
4
S1
S1
ox
ox
ox
No antibiotic S1
≈ MIC (0,125 µg/mL) ≈ bMIC (2µg/mL)
Cl
Cl
Cl
4
4
4
S1
S1
S1
➢ Pas de différence entre les cathéters témoins et les cathéters à la CMI
➢ Différence significative avec les cathéters à la CMIbBioFilm Pharma Résultats in-vivo
2) Modèle murin d’infection de plaie: dose standard vs dose antibiofilm
T0 : Infection de plaie => T5 jours : score de cicatrisation de plaie
Control
Infected
Antibiotic standard dose 3mg/kg
Control
4
BFC09 3mg/kg
Antibiotic antibiofilm dose 15mg/kg
BFC09 15mg/kg
*
** ** **
3
Wound Score
2
1 Cicatrisation plus
rapide avec l’emploi
d’un antibiotique
0 antibiofilm
Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 5Etude clinique IOA • Etude clinique : ↘ A partir de résultats préliminaires (projet FUI BIOFILM – HCL – CNR Staphylocoque Lyon) : Sur 16 souches, la concordance des échecs thérapeutiques et la résistance en biofilm a pu être établie à 89% pour 1 ATB. => Etude prospective en cours dont l’objectif principal = validation de la méthode Etablir une concordance en cas de succès thérapeutique ou d’échec thérapeutique entre les antibiotiques prescrits au patient et les antibiotiques recommandés sur la base d’un test dénommé Antibiofilmogramme®.
Etude clinique IOA • Etude clinique en cours : Objectif principal = validation de la méthode Etablir une concordance en cas de succès thérapeutique ou d’échec thérapeutique entre les antibiotiques prescrits au patient et les antibiotiques recommandés sur la base d’un test dénommé Antibiofilmogramme®. • Appel à projets Lyonbiopole • Evaluation du test Antibiofilmogramme pour la prévention de rechutes d’infections ostéo- articulaires par une étude clinique prospective observationnelle Objectif BFC : commercialiser des plaques Antibiofilmogramme dédiées IOA.
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
2. La découverte de molécules
« antibiofilm »BioFilm Pharma
BioFilm
Pharma
Un constat …..
> Peu de nouveaux ATB sur
le marché depuis 2000’s
> Essor de développement
des bactéries résistantes aux
ATBBioFilm Pharma
BioFilm Pharma
A la découverte de la prochaine génération
d’antimicrobiens : les antibiofilms.
> Licence exclusive de la
technologie BioFilm Ring Test
pour le Drug Discovery pour la
santé humaine et animale
> Exploitation de la plateforme
automatisée pour le criblageBioFilm Pharma Cibles thérapeutiques ➢ Focus : 1) Infections du pied chez le diabétique 2) Infections Ostéoarticulaires
BioFilm Pharma Process de criblage
MRSA/MSSA
Criblage sur
souches Prise en compte
cliniques de l’effet dose et
de la résistance
dès les premières
étapesBioFilm Pharma Process de criblage
MRSA/MSSA
Validation
avec deux
modèles
animauxBioFilm Pharma Process de criblage
MRSA/MSSA
Expertise en
élaboration
de protocole
cliniqueBioFilm Pharma Résultats
Test de susceptibilité antibactérienne Test Antibiofilm
Antibiotique
standard
Antibiotique et
Antibiofilm
Antibiofilm
Librairies de composés « petites 70 Hits
molécules » Nouvelle classe thérapeutiqueBioFilm Pharma Résultats
Dose réponse sur les HITS
Pos. Control
Hits
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
100µM
50µM
25µM
12.5µM
6.25µM
3.12µM
1.56µM
Neg. ControlStéphanie BADEL-BERCHOUX
L’ère post-antibiotiques :
diagnostic et thérapie anti-biofilm
BioFilm Control / BioFilm Pharma
Rue Emile Duclaux
Biopôle Clermont-Limagne
63360 Saint Beauzire
stephanie.badel@biofilmcontrol.comVous pouvez aussi lire
