L’étude génomique des souches bactériennes fournit des outils pour en renouveler la classification, et ainsi améliorer le suivi épidémiologique, notamment pour les souches antibiorésistantes.
La plupart des espèces de bactéries présentent une immense variété de souches, dont la résistance aux antibiotiques, la virulence ou le potentiel de transmissibilité varient de l’une à l’autre. L’identification précise de ces différentes souches est donc un enjeu de santé publique majeur pour permettre une surveillance efficace des agents infectieux. Cependant, la taxonomie des souches bactériennes émergentes fait largement défaut à l’heure actuelle, ce qui complique la communication des scientifiques et la surveillance épidémiologique. Dans une publication parue dans Molecular Biology and Evolution, des chercheurs de l’Institut Pasteur proposent de nouveaux outils de classification génomique applicable aux souches bactériennes.
Pour cela, des membres de l’unité Biodiversité et épidémiologie des bactéries pathogènes ont utilisé comme modèle la bactérie multirésistante Klebsiella pneumoniae, se trouvant dans l’environnement et l’alimentation, et qui présente une importance primordiale en santé publique, en causant notamment dans les hôpitaux des infections très résistantes aux antibiotiques. Avec l’appui du Hub de bioinformatique et biostatistique, ils ont analysé plus de 7000 séquences génomiques afin de reconstruire l’arbre évolutif de l’espèce et d’identifier des regroupements naturels des souches au sein des populations actuelles. Ces nouvelles classifications se fondent sur une méthode de génotypage qui analyse les souches gène par gène afin de les classer selon leur distance génétique, et qui présente de nombreux avantages. Elle est à la fois précise, reproductible, portable et facilement interprétable.
Une technique applicable à de nombreuses espèces de bactéries
Les chercheurs proposent ainsi un système de codage des souches qui renseigne sur leur proximité génétique et se veut simple et pratique d’utilisation. Il combine deux sortes d’identifiants uniques propres à chaque souche, afin d’assurer la stabilité dans le temps du codage tout en permettant une correspondance entre ce nouveau système et les anciens « types bactériens », utilisés avant le recours à la génomique. Cette méthode s’inscrit donc dans la continuité des nomenclatures précédemment utilisées tout en étant beaucoup plus précise. Au-delà de Klebsiella pneumoniae, ce nouveau système sera largement applicable à la taxonomie des souches des autres espèces bactériennes.
À l’Institut Pasteur, ce travail s’inscrit dans l’objectif « Accroître l’impact de la recherche sur la santé » du plan stratégique 2019-2023. En particulier, il répond à l’action « Approfondir la réflexion sur la taxonomie génomique des souches microbiennes », en lien avec le Pasteur International Bioresources network (PIBnet), qui permet d’organiser et de valoriser les collections biologiques (souches et échantillons biologiques), en France en lien avec les CNR, et les Instituts du Pasteur Network. Au sein de la communauté scientifique, cette étude devrait faciliter la communication sur l'émergence et la microévolution des bactéries pathogènes, de manière analogue à la nomenclature des souches du SARS-CoV-2 qui a permis de communiquer sur les variants préoccupants causant la covid-19.
Cette étude entre dans le cadre de l’axe scientifique prioritaire Résistance aux agents antimicrobiens du plan stratégique 2019-2023 de l’Institut Pasteur.
Source :
A Dual Barcoding Approach to Bacterial Strain Nomenclature: Genomic Taxonomy of Klebsiella pneumoniae Strains, Molecular Biology and Evolution, 14 juin 2022
Melanie Hennart1,2, Julien Guglielmini3, Sébastien Bridel1, Martin C.J. Maiden4, Keith A. Jolley4, Alexis Criscuolo3, Sylvain Brisse1
1 - Institut Pasteur, Université Paris Cité, Biodiversity and Epidemiology of Bacterial Pathogens, Paris, France
2 - Sorbonne Université, Collège Doctoral, Paris, France
3 - Institut Pasteur, Université Paris Cité, Bioinformatics and Biostatistics Hub, Paris, France
4 - Department of Zoology, University of Oxford, Oxford, United Kingdom
