Mycobacterium tuberculosis, Mycobactérie non tuberculeuse, Mycobacterium decipiens, Mycobacterium lacus, Mycobacterium riyadhense, Mycobacterium shinjukuense, Évolution, Infection, Facteurs de virulence

La tuberculose, causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), reste l'une des maladies infectieuses humaines les plus meurtrières. Mtb, un organisme de niveau de biosécurité 3, fait l'objet d'études approfondies au niveau biologique et génomique depuis des années, mais certains aspects de son évolution sont encore mal compris, notamment le gain exceptionnel de virulence par rapport à d'autres mycobactéries. Au cours du 21e siècle, des espèces mycobactériennes opportunistes appartenant aux organismes de sécurité biologique 1 ou 2 et nommées Mycobacterium decipiens, Mycobacterium lacus, Mycobacterium riyadhense et Mycobacterium shinjukuense ont été isolées d'échantillons cliniques. Une étude préliminaire a révélé un degré de similarité génomique plus élevé avec Mtb qu'avec les espèces utilisées comme modèle, telles que les pathogènes occasionnels Mycobacterium kansasii ou Mycobacterium marinum (organismes de niveau de biosécurité 2). Ces quatre espèces mycobactériennes représentent donc des objets d'étude très intéressants, car certaines d'entre elles pourraient constituer un chaînon manquant entre les mycobactéries opportunistes peu virulentes et les pathogènes spécialisés très virulents, tels que Mtb. L'étude comparative de leurs génomes et des caractéristiques phénotypiques correspondantes permettra de mieux comprendre les facteurs moléculaires responsables de l'important succès évolutif de Mtb en tant qu'agent pathogène réparti dans le monde entier. Au cours de mon projet de thèse, j'ai d'abord caractérisé les quatre espèces et je les ai séquencées afin d'obtenir leurs séquences chromosomiques complètes. Ensuite, j'ai effectué des comparaisons génomiques entre les quatre espèces, Mtb et M. kansasii afin de déterminer si certains facteurs de virulence sont spécifiquement partagés entre elles et Mtb par rapport à d'autres mycobactéries. Des techniques de biologie moléculaire ont ensuite été utilisées pour valider les observations génomiques. Enfin, nous avons concentré le projet sur la partie infectieuse en comparant leur capacité de multiplication au cours d'une infection avec des modèles cellulaire et murin. La principale différence observée est la température de croissance in vitro de M. decipiens, qui présente un défaut de croissance à 37°C par rapport à des températures plus basses. De plus, l'étude du système de sécrétion de type VII (T7SS) a révélé que M. decipiens a une plus grande similarité avec Mtb qu'avec M. kansasii, y compris le locus ESX-1 où le cluster espACD, connu pour être essentiel pour la sécrétion d'ESAT-6 et de CFP-10 chez Mtb, est également présent dans le génome de M. decipiens. Ce résultat a conduit à l'étude de la capacité d'infection des quatre espèces par rapport à M. kansasii et Mtb dans des modèles cellulaires et murins. La résistance des souches aux antibiotiques a été testée pour certains agents de première et de deuxième ligne contre la tuberculose. Comme les lipides sont connus pour jouer un rôle important dans la virulence de la tuberculose, la composition de certains lipides a été analysée par chromatographie sur couche mince, mais aucune différence majeure n'a été observée entre les quatre espèces, M. kansasii et Mtb. D'après ces données, certaines de ces nouvelles espèces pourraient représenter des modèles d'étude intéressants car elles sont génomiquement et biologiquement plus proches de Mtb que M. kansasii et M. marinum, sans pour autant nécessiter de manipulation dans un laboratoire de classe 3.