Le projet « microFlu4AMR » vise à approfondir les connaissances sur les communautés microbiennes du sol, sélectionner des échantillons en fonction de leur richesse et de leur potentiel pour la découverte de nouvelles molécules antibiotiques, et développer un système à très haut débit et à l’échelle de la cellule unique pour le tri de microorganismes producteurs d’antibiotiques, issues des échantillons de sol présélectionnés.

Le sol est un formidable réservoir de biodiversité (bactéries, archées et champignons) et les antibiotiques sont majoritairement des métabolites secondaires, ou des dérivés semi-synthétiques, issus de ces microorganismes. Dans la nature, ces composés servent d'armes dans la compétition entre les espèces, et leur évolution et dissémination sont intimement liées à celles de l'antibiorésistance. Le projet microFlu4AMR vise à : i) étudier la diversité taxonomique et fonctionnelle (gènes et voies métaboliques) des communautés microbiennes du sol impliquées dans la production d'antibiotiques et des résistomes correspondants, ii) améliorer la compréhension des processus écologiques et évolutifs des communautés du sol impliquées dans la production d'antibiotiques et par conséquent, aux résistomes associés, iii) améliorer la compréhension du rôle et des mécanismes de transferts de gènes dans l'évolution et la diffusion des antibiotiques et de leur résistance, et iv) découvrir de nouvelles classes d'antibiotiques naturels, en particulier ciblant les pathogènes pour réduire les risque d'émergence de résistomes.

À cette fin, et pour couvrir un maximum de diversité des sols, les échantillons disponibles (environ 1200 sols) de la seconde campagne du RMQS (Réseau de Mesures de la Qualité des Sols) seront caractérisés en termes d’abondance et de diversité microbienne par des approches de métagénomique ciblée. Puis, un certain nombre d’échantillons de sols seront sélectionnés pour caractériser le diversité génétique associée à l'antibiorésistance et à la production d'antibiotiques en utilisant i) des approches de métagénomiques globales, ii) et à l'aide d'une nouvelle plateforme de microfluidique en goutte, en réalisant un criblage phénotypique et génotypique à très haut débit (environ 1 million de micro-organismes criblés par heure) couplé à un séquençage génomique sur cellule unique. En outre, ces échantillons de sols et cette plateforme microfluidique seront utilisés en combinaison avec un système innovant d'évolution en laboratoire, pour étudier : i) le rôle des éléments génétiques naturels égoïstes (SGE) pour l'amplification et la diffusion des gènes associés aux antibiotiques et aux antibiorésistances, ii) les mécanismes qui contrôle l'émergence et la dissémination des résistances, iii) l'émergence de nouveaux clusters de gènes codants pour des antibiotiques ou des résistances en raison d'événements de recombinaison, et iv) l'obtention de nouveaux antibiotiques par l'évolution en laboratoire de communautés microbiennes complexes. Ces approches complémentaires de pointe donneront un aperçu sans précédent de la diversité et des interactions entre les molécules antibiotiques et les antibiorésistances, et permettra potentiellement des découvertes dans ces deux domaines.

Ce projet est lauréat de l’appel à projet PPR « ANTIBIORESISTANCE : COMPRENDRE, INNOVER, AGIR ». Ce projet, d’une durée de quatre ans (2021-2025), associe l’équipe BIOCOM de l’UMR Agroécologie (Sébastien TERRAT, MCF UB), la plateforme Migale de l’UR 1404 MaIAGE, le LBC (Laboratoire de Chimie) et le LGE (Laboratoire de Génétique de l’Évolution) de l’ESPCI, et l’entreprise privée DEINOVE.

Liens : https://anr.fr/fr/detail/call/antibioresistance-comprendre-innover-agir-amr-appel-a-projets-2020/