Unité: Génotypage des Pathogènes et Santé Publique (Plate-forme)

Responsable: BRISSE Sylvain

La plate-forme Génotypage des Pathogènes et Santé Publique collabore avec les laboratoires de surveillance microbiologique (Centres Nationaux de Référence - CNR, Centres Collaborateurs de l'Organisation Mondiale de la Santé - CCOMS, hôpitaux) dans les domaines du génotypage des pathogènes, de la génétique des populations et de la microévolution des souches. La plate-forme peut intervenir en cas de bio-urgence. Tous les types de microbes pathogènes, et leurs vecteurs, sont concernés : bactéries, virus, parasites, champignons.

Création et missions

La plate-forme a été créée en janvier 2005 et installée dans ses locaux en octobre 2005. Sa mission est de fournir un appui scientifique et technique aux laboratoires français de référence ou d'expertise microbiologique dans les domaines du génotypage des pathogènes.

L'accès aux collaborations avec la plate-forme peut se faire selon trois modalités : (1) service payant, (2) collaborations scientifiques directes ou (3) projets collaboratifs sélectionnés par appels d'offres. Un premier appel d'offre sera ouvert en mai 2006.

Les activités et expertises de la plate-forme incluent:

- Un service de séquençage ;

- Le typage moléculaire des souches par des méthodes ‘multilocus' standardisées (MLST, VNTR-MLVA) ;

- La génomique comparative ou l'identification moléculaire des souches pathogènes par la technologie des puces à ADN ;

- Un appui bio-statistique et bioinformatique à la conception d'expériences et au traitement et à l'analyse des données ;

- Une expertise scientifique dans les domaines de la génétique des populations, de la phylogénie et de l'évolution des agents infectieux.

La plate-forme Génotypage des Pathogènes et Santé Publique, tout en ayant des spécificités (réactivité, expertises), bénéficie des infrastructures des autres plate-formes (PF1, PF2, PF4, PF7), sans les dupliquer.

Service de séquençage (I. Iteman, R. Lavenir, A.-S. Delannoy, S. Brisse)

En 2005, 15 000 séquences ont été réalisées pour différents CNR et laboratoires. L'ensemble du processus depuis la réception des produits PCR (ou RT-PCR) jusqu'à la mise à disposition des séquences prend entre 48 h, sauf extrême urgence (24 h). Ce service accepte de faibles nombres d'échantillons et n'est donc pas destiné au haut débit. Un service de séquençage robotisé est en cours de mise en place pour les plus hauts débits.

Préparation à une éventuelle épidémie de grippe aviaire (I. Iteman, R. Lavenir, A.-S. Delannoy, S. Brisse)

Afin d'anticiper une éventuelle arrivée d'un grand nombre d'échantillons de grippe aviaire, nous avons collaboré avec le CNR de la Grippe/zone Nord (S. van der Werf et J.T. Aubin) afin de transférer à la plate-forme les protocoles de RT-PCR et de séquençage des huit segments génomiques importants pour l'identification et le typage des virus H5N1.

Expertise biostatistique et technologie des puces à ADN (G. Guigon)

La plate-forme a finalisé l'analyse statistique et bioinformatique des données de génomique comparative d'isolats de Bordetella pertussis, l'agent de la coqueluche. Ce projet avait pour but d'étudier l'évolution spatio-temporelle des souches et de connaître les bases génétiques de cette évolution, après 50 années de vaccination intensive en France. En parallèle, nous contribuons au développement d'une puce d'identification moléculaire des souches du genre Bordetella (B. bronchiseptica, B. parapertussis et B. pertussis) impliquées dans les infections respiratoires humaines. Nous avons participé à l'analyse statistique et bioinformatique du transcriptome de Plasmodium falciparum et d'Entamoeba histolytica. Nous intervenons aussi ponctuellement dans différents projets pour l'analyse statistique des données : 1) étude sur la capacité de rétention par la rate d'érythrocytes infectés par P. falciparum en présence d'artésunate (drogue antipaludique) 2) étude sur des données d'imagerie quantitative du caractère chimioattractant et chimiocinétique du TNF pour E. histolytica.

Détection de pathogènes et d'éléments génétiques de pathogénicité par puces à ADN Affymetrix de reséquençage (I. Filliol, N. Berthet)

Ce projet vise à l'identification rapide de différents pathogènes bactériens et viraux, ainsi qu'à l'analyse de leur contenu en gènes de virulence ou de résistance. Il repose sur l'utilisation d'une puce à ADN de très haute densité (2,4 millions de spots par cm2). La puce comprend des séquences nucléotidiques spécifiques de 42 virus et 28 pathogènes bactériens, ainsi que d'autres éléments génétiques (résistance, toxines, virulence). Le développement d'un protocole d'extraction universel à partir d'échantillons biologiques et d'un protocole d'amplification de génomes entiers est en cours.

Séquençage du génome d'une souche de Streptococcus pneumoniae de sérotype 1 (B. Fournier)

Ce projet est réalisé en collaboration avec le CNR des pneumocoques (CNRP) situé à l'hôpital Européen Georges Pompidou (L. Gutmann, E. Varon) et avec la plate-forme Génomique (PF1). La construction de banques génomiques est en cours de réalisation.

Logiciels d'analyse de données (S. Brisse)

Nous avons créé un réseau centralisé permettant aux laboratoires pasteuriens d'avoir accès au logiciel BioNumerics version 4.5 (Applied-Maths, Belgique, www.applied-maths.com). Ce logiciel permet de stocker et d'analyser différents types de données de typage ou de caractérisation génétique des pathogènes (séquences, VNTR, profils de bandes, données biochimiques, spoligotyping, etc). Un groupe d'utilisateurs, comprenant essentiellement du personnel des différents CNR, a été créé.

Mots-clés: Génotypage, Génétique des Populations, Génomique comparative, Biostatistique, Pathogènes


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