Les maladies infectieuses restent la principale cause de mortalité de par le monde. La vaccination a eu un impact positif sur la santé positif depuis près de 200 ans et permet de sauver 2 millions de vies par an d’après l’Organisation Mondiale de la Santé. L’industrie du vaccin représentait moins de 3% du marché mondial du médicament en 2009 mais connaît actuellement un essor considérable. Le chiffre d’affaires est passé de 20 à quelques 42 milliards d’euros entre 2012 et 2016. Les dernières décennies ont donné lieu à des améliorations technologiques majeures comme l’avènement des vaccins sous-unitaires, efficaces et sains. Ces derniers sont constitués de protéines antigéniques des agents pathogènes, reconnus pour être des facteurs de virulence. Ainsi, les vaccins contre le tétanos ou la diphtérie sont constitués d’anatoxines (toxine détoxifiée par un traitement spécifique). Le vaccin anti-coquelucheux contient outre l’anatoxine pertussique des facteurs de colonisation (hémagglutinine, pertactine, fimbriae). Malgré ces avantages, peu ou pas de nouveaux vaccins sous-unitaires ont été mis sur le marché ces dernières années. De nombreux candidats vaccins se sont avérés inefficaces et ont dû être abandonnés parce que certaines toxines bactériennes ne sont vues par le système immunitaire qu’à un stade très avancé de la maladie, trop tardivement, c’est le cas de la toxine cholérique ou que les anticorps produits ne sont pas neutralisants c’est-à-dire qu’ils ciblent des régions secondaires des facteurs de colonisation et qu’ils n’induisent donc pas une protection contre l’infection.
Ce projet scientifique a pour objectif de lever les limitations auxquelles doit faire face le développement des vaccins sous-unitaires anti-bactériens reposants sur l’utilisation de facteurs de colonisation protéiques.
@article{depienne_click-electrochemistry_2023,
title = {Click-electrochemistry for the rapid labeling of virus, bacteria and cell surfaces},
author = {Sébastien Depienne and Mohammed Bouzelha and Emmanuelle Courtois and Karine Pavageau and Pierre-Alban Lalys and Maia Marchand and Dimitri Alvarez-Dorta and Steven Nedellec and Laura Marín-Fernández and Cyrille Grandjean and Mohammed Boujtita and David Deniaud and Mathieu Mével and Sébastien G. Gouin},
url = {https://doi.org/10.1038/s41467-023-40534-0
https://dx.doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-q3sd8
hal-04246348v1 },
doi = {10.1038/s41467-023-40534-0},
issn = {2041-1723},
year = {2023},
date = {2023-08-01},
urldate = {2023-08-01},
journal = {Nature Communications},
volume = {14},
number = {1},
pages = {5122},
abstract = {Methods for direct covalent ligation of microorganism surfaces remain poorly reported, and mostly based on metabolic engineering for bacteria and cells functionalization. While effective, a faster method avoiding the bio-incorporation step would be highly complementary. Here, we used N-methylluminol (NML), a fully tyrosine-selective protein anchoring group after one-electron oxidation, to label the surface of viruses, living bacteria and cells. The functionalization was performed electrochemically and in situ by applying an electric potential to aqueous buffered solutions of tagged NML containing the viruses, bacteria or cells. The broad applicability of the click-electrochemistry method was explored on recombinant adeno-associated viruses (rAAV2), Escherichia coli (Gram-) and Staphyloccocus epidermidis (Gram + ) bacterial strains, and HEK293 and HeLa eukaryotic cell lines. Surface electro-conjugation was achieved in minutes to yield functionalized rAAV2 that conserved both structural integrity and infectivity properties, and living bacteria and cell lines that were still alive and able to divide.},
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pubstate = {published},
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Methods for direct covalent ligation of microorganism surfaces remain poorly reported, and mostly based on metabolic engineering for bacteria and cells functionalization. While effective, a faster method avoiding the bio-incorporation step would be highly complementary. Here, we used N-methylluminol (NML), a fully tyrosine-selective protein anchoring group after one-electron oxidation, to label the surface of viruses, living bacteria and cells. The functionalization was performed electrochemically and in situ by applying an electric potential to aqueous buffered solutions of tagged NML containing the viruses, bacteria or cells. The broad applicability of the click-electrochemistry method was explored on recombinant adeno-associated viruses (rAAV2), Escherichia coli (Gram-) and Staphyloccocus epidermidis (Gram + ) bacterial strains, and HEK293 and HeLa eukaryotic cell lines. Surface electro-conjugation was achieved in minutes to yield functionalized rAAV2 that conserved both structural integrity and infectivity properties, and living bacteria and cell lines that were still alive and able to divide.
