Etude de preuve de concept pour de nouveaux Glycomimétiques multivalents actifs contre l’adhésion et la formation du biofilm de Pseudomonas aeruginosa – PA-Control

Le but de ce programme est de concevoir et de synthétiser des glycomimétiques multivalents de haute affinité actifs contre l’adhésion de Pseudomonas aeruginosa (PA) et la formation de son biofilm par une inhibition compétitive de ses lectines avec les carbohydrates de l’hôte.
L’objectif du projet est d’identifier les meilleurs ligands de lectines PA par le criblage d’une large collection de polysaccharides et d’oligosaccharides naturels (300 composés OligoTech®) issus de procédés industrialisables (fermentation et extraction contrôlées) ; et ainsi d’incorporer ces carbohydrates au sein de structures macromoléculaires pour obtenir la meilleure avidité contre les lectines de PA. Les glycomimétiques sont des structures dynamiques avec une architecture modulable qui permettent de converger vers une activité optimale.
Ainsi, le but du projet PA-Control est d’établir la preuve de concept de l’activité antiadhésive et anti-biofilm de glycomimétiques de haute affinité contre PA. Il ouvre le champ à des applications possibles dans le traitement des infections à PA dans le cadre de la mucoviscidose ou des infections nosocomiales à PA, ou encore le traitement des eaux.
PA est une des bactéries pathogène nosocomiale les plus prévalente (10-30% des infections nosocomiales) et elle est une cause majeure de morbidité et de mortalité chez les patients atteints de mucoviscidose. La colonisation du tractus respiratoire supérieur par PA aboutit souvent à une inflammation chronique et avec des conséquences éventuellement fatales malgré une antibiothérapie agressive. En effet, l’émergence de souches résistances et la formation d’un biofilm apportent un avantage sélectif à la bactérie.
Un approche prometteuse est l’inibition des factuers de virulence de PA, et en particuleir des adhésine et lectines impliquées dans l’adhésion et la formation du biofilm. Nous avons identifié 7 lectines ou adhésines comme cibles potentilles : PA-IL, PA-IIL, FliC, FliD, PilA, PilY1 et CupB6. Ces proétines utilisent les carbohydrates de surface de l’hôte comme les motifs fucose, galactose, Lex, SLex, Leb.
Il existe de nombreuses données sur les glycoclusters (glycomimetics) à galactose ou fucose ciblant PAIL ou PAIIL. Cependant, à notre connaissance, peu cibles les 5 autres lectines.
Le principal objectif de PA-control est de concevoir et de produire des glycomimétiques multivalents de haute affinité ciblant les 7 lectines de PA et actifs contre l’adhésion et la formation du biofilm.
Elicityl, le partenaire industriel du programme, développe une offre de polysaccharides et d’oligosaccharides naturels (OligoTech®) produit selon des procédés industrialisables.
Le potentiel inhibiteur de ces carbohydrates sera évaluée (300 composés):
• sur microarray avec les lectines PA-IL, PA-IIL, Flic, FLID, Pila, PilY1 et CupB6 surexprimées et purifiés
• Les ligands sélectionnés seront ensuite évaluées comme inhibiteur de la formation du biofilm et de l'adhésion des différentes souches de PA sur différentes lignée cellulaire, sur des sections de tissus et les mucines humaines,
• enfin, les meilleurs ligands seront assemblés sur une structure phosphorylée multivalente pour augmenter l’ affinité grâce à une effet cluster. Les molécules nouvellement synthétisées seront évalués sur puce en deux étapes suivies par des essais in vitro.
Ce projet pluridisciplinaire associe la complémentarité des savoir-faire d'une société de biotechnologie avec trois laboratoires académiques. Il est soutenu par un transfert de connaissances pour l'industrialisation et la production des lectines et des glycomimétiques.

PA-Control contribuera à rendre disponibles des glycomimétiques à grande échelle. Cette offre sans précédent dans le domaine de la glycobiologie et des glycotechnologies et devrait stimuler la recherche académique et industrielle dans ce domaine déjà en plein essor.