LES SOUCHES d’ExPEC sont à l’origine de 80 % des infections urinaires et représentent la deuxième cause majeure de méningite néonatale. L’existence d’un vaccin efficace contre l’ExPEC aurait un impact sur la mortalité et la morbidité des infections qu’il provoque, mais aussi sur les dépenses de santé, en raison des résistances croissantes de cet agent infectieux aux antibiotiques et de l’aspect souvent récidivant de ce type d’infections. La variabilité du génome d’E. coli, dont la taille peut atteindre jusqu’à 5,70 Mb (mégabases), explique sans doute l’échec des approches vaccinales germe entier ou ciblant un seul antigène.
Une souche isolée en Finlande chez un bébé.
À la recherche d’un vaccin à spectre plus large, l’équipe de D. G. Moriel a entrepris le séquençage complet d’un ExPEC K1 (IHE3034) isolé il y a trente-cinq ans en Finlande après un cas de méningite néonatale.
Une analyse comparative avec une souche d’E. coli K12 non pathogénique a permis d’isoler, dans un premier temps, 19 îlots génomiques* dont plusieurs étaient des îlots pathogéniques et renfermaient des gènes codant pour plusieurs facteurs de virulence potentiels. En utilisant l’approche de vaccinologie inverse soustractive (basée sur l’emploi de critères d’exclusion par comparaison avec des souches non pathogènes), les auteurs ont ensuite identifié 230 antigènes potentiels dont le pouvoir de protection vaccinale a été testé sur un modèle murin (CD1) de septicémie. Pour ce faire, chacun des antigènes a été injecté par voie sous-cutanée en trois doses de 20 µg à J1, J21 et J35. Les animaux étaient ensuite soumis à un challenge par l’injection intrapéritonéale de souches pathogènes d’E. coli.
Cette expérimentation a permis d’identifier neuf candidats possibles pour un vaccin, possédant une efficacité protectrice allant de 13 % à 82 %, le candidat le plus puissant étant l’antigène ECOK1-3385. Deux des candidats semblent associés au système de sécrétion** de type 2. Le candidat ECOK1-3385 est une lipoprotéine partageant des traits communs avec le facteur de colonisation accessoire de Vibrio cholerae.
La capacité de cet antigène à offrir une protection croisée contre différentes souches hétérogènes a été évaluée chez d’autres souris ; étude qui a permis de constater que le candidat ECOK1-3385 a une efficacité protectrice de 43 % à 78 % contre quatre souches différentes d’ExPEC. Les auteurs ont pu confirmer que cet antigène, hautement conservé, est largement distribué parmi les souches d’E. coli pathogéniques intestinaux et extra-intestinaux.
Infections extra-intestinales.
L’identification, grâce à l’approche de vaccinologie inverse, de plusieurs candidats antigéniques, en particulier ECOK1-3385, capables d’offrir un large spectre de protection contre les infections à E. coli extra-intestinales pourrait apporter une solution aux obstacles rencontrés jusqu’ici lors des tentatives d’immunisation contre ces pathologies avec des vaccins germe entier ou ciblant un seul antigène. Il faut maintenant mettre en place de nouvelles études afin d’élucider le type de réponse immunitaire induite par ces candidats vaccinaux. Le fait que l’antigène ECOK1-3385 est exprimé au niveau de souches non pathogènes, mais non sécrété par elles, incite à penser qu’il a un rôle dans la virulence bactérienne, au travers du système de sécrétion de type 2.
Moriel DG, Serino L et coll. Identification of protective and broadly conserved vaccine antigens from the genome of extraintestinal pathogenic Escherichia coli. Proc Natl Acad Sci USA (2010) Publié en ligne
* Soit des séquences génétiques de plus de 10 Kb (kilobases) intégrées dans le « chromosome » bactérien mais présentant des caractéristiques différentes, et codant fréquemment pour des facteurs de pathogénicité.
** Les systèmes de sécrétion permettent à la bactérie de sécréter des protéines assurant sa virulence.
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