L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm · 2017. 12. 8. · Modèle...
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L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
1. L’optimisation des antibiothérapies
-Application aux biofilms
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
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
– 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)
Staphylococcus aureus et IOA
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
Co
ncen
tration
of an
tibio
tic
CLSI Breakpoint value(s)
Bactérie planctonique multisensible
L’ Antibiofilmogramme®
bMIC > breakpoints => resistant
bMIC < breakpoints => sensitive
Bactérie sessile résistante à 5 ATB
Co
ncen
tration
of an
tibio
tic
MIC bMIC
CLSI Breakpoint value(s)
• Résultats
Les Infections Ostéo-articulaires
• Groupe 1
• CMIb ≈ CMI
• CMIb ≤ breakpoints / CMI
Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease
Ces antibiotiques inhibent aussi la formation de biofilm
Les Infections Ostéo-articulaires
Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease
• Groupe 2
• CMIb ≠ CMI
• CMIb ≥ breakpoints / CMI
Ces antibiotiques n’inhibent pas la formation de biofilm
Les Infections Ostéo-articulaires
Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease
• Groupe 3
• CMIb ≠ CMI
• CMIb ≈ breakpoints / CMI
L’activité inhibitrice est souche dépendante
Validation CMIb
0
10
20
30
40
50
60
70
Témoin sub CMI0,125 µg/mL
CMI0,25 µg/mL
CMIb2 µg/mL
Microscopie confocale
Souche S14 (IOA) – β-lactamine
Validation CMIb Microscopie confocale
Souche S39 (IOA) – β-lactamine
0
10
20
30
40
50
60
70
Témoin sub CMI 0,0625 µg/mL
CMI 0,125 µg/mL
CMIb8 µg/mL
Modèle 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-lactamine
Modèle 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)
10mg/kg 3mg/kg 3mg/kg 3mg/kg 15mg/kg 6mg/kg 6mg/kg 6mg/kg
- Insertion of polyurethane catheter in the flank- Inoculation 106 CFU in 50µL; suturation
-30’ +30’ +1h30’0 +3h30’ +5h30’ +12h +24h +30h
β-lactamine
Euthanasy catheter
stopstop
Modèle Animal
Souche clinique S14 - β-lactamine
S14 C
ontrol H
12
S14 C
ontrol H
24
S14 C
ontrol H
30
S14 C
loxa
H12 0
.125->
2
S14 C
loxa
H24 0
.125->
2
S14 C
loxa
H30 0
.125->
2
S14 C
loxa
H12 >
2
S14 C
loxa
H24 >
2
S14 C
loxa
H30 >
2
0
2
4
6
8
Bacterial load in Log10 CFU/Catheter after treatment
( Cloxacilline 0.125->2 vs Cloxacilline >2) in BalbC miceInoculum : 6 Log CFU/mouse
Strain S14 (CMI = 0.125 µg/mL; CMIb = 2 µg/mL)
******
Log
10 C
FU /
ca
the
ter
H12 H24 H30 H12 H24 H30 H12 H24 H30
ControlNo antibiotic
[β-lactamine]ser
≈ MIC (0,125 µg/mL)[β-lactamine]ser≈ bMIC (2µg/mL)
➢ Pas de différence entre les cathéters témoins et les cathéters à la CMI➢ Différence significative avec les cathéters à la CMIb
BioFilm Pharma
Infected
Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 50
1
2
3
4
Control
BFC09 3mg/kg
BFC09 15mg/kg
** ** ***
Wound
Sco
re
2) Modèle murin d’infection de plaie: dose standard vs dose antibiofilm
T0 : Infection de plaie => T5 jours : score de cicatrisation de plaie
Cicatrisation plus
rapide avec l’emploi
d’un antibiotique
antibiofilm
ControlAntibiotic standard dose 3mg/kg
Antibiotic antibiofilm dose 15mg/kg
Résultats in-vivo
Etude 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.
2. La découverte de molécules « antibiofilm »
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
BioFilm Pharma
BioFilm
PharmaUn constat …..
> Peu de nouveaux ATB sur
le marché depuis 2000’s
> Essor de développement
des bactéries résistantes aux
ATB
BioFilm Pharma
BioFilm PharmaA 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 criblage
BioFilm Pharma
➢ Focus :
1) Infections du pied chez le
diabétique
2) Infections Ostéoarticulaires
Cibles thérapeutiques
BioFilm Pharma Process de criblage
MRSA/MSSA
Prise en compte de l’effet dose et de la résistance
dès les premières étapes
Criblage sur souches cliniques
MRSA/MSSA
BioFilm Pharma
Validation avec deux modèles animaux
Process de criblage
MRSA/MSSA
BioFilm Pharma
Expertise en élaboration
de protocole clinique
Process de criblage
BioFilm Pharma
70 Hits
Nouvelle classe thérapeutique
Antibiotique
standard
Antibiotique et
Antibiofilm
Antibiofilm
Test de susceptibilité antibactérienne Test Antibiofilm
Résultats
Librairies de composés « petites molécules »
BioFilm Pharma
Pos.
Co
ntr
ol
Neg. Control
100µM
50µM
25µM
12.5µM
6.25µM
1.56µM
3.12µM
Hits
1 87 9 10 113 4 5 62
Dose réponse sur les HITS
Résultats
L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm
Stéphanie BADEL-BERCHOUX
BioFilm Control / BioFilm Pharma
Rue Emile Duclaux
Biopôle Clermont-Limagne
63360 Saint Beauzire