Thèse CEA - LETI (Grenoble) - Département des Technologies pour la Biologie et la Santé

Titre: Test Optique de Susceptibilité pour la Phagothérapie


MOTS-CLES
Phagothérapie ; bactéries pathogènes ; diagnostic in-vitro ; méthodes optiques sans marquage ; spectroscopie sur cellule unique ; imagerie de speckle ; holographie numérique.

CONTEXTE DE LA THESE
La pandémie de bactéries multirésistantes a un impact croissant sur la mortalité dans le monde entier. Avec l’apparition fin 2015 d’une résistance à la colistine, l’antibiotique de dernier recours, la situation s’aggrave et l’OMS prévoit que, dans un futur proche, les maladies infectieuses redeviendront la première cause de mortalité dans le monde. Pourtant, dans les 30 dernières années, aucune nouvelle classe d’antibiotiques n’a atteint le stade de la mise sur le marché.
Dans ce contexte, la phagothérapie devrait connaître un important essor dans les prochaines années. Il s’agit d’une alternative crédible aux antibiotiques reposant sur les bactériophages (ou phages), un type de virus infectant spécifiquement les bactéries. De même qu’une antibiothérapie efficace et raisonnée se base sur des outils de diagnostic in-vitro, l’antibiogramme notamment, la phagothérapie devra se baser sur un test donnant la sensibilité de la bactérie isolée chez le patient à un panel de phages. Et comme l’antibiogramme, ce test de susceptibilité pour la phagothérapie devra s’adapter au contexte d’automatisation croissante des laboratoires de diagnostic.

OBJECTIFS DE LA THESE
La thèse se propose de développer un outil de diagnostic pour la phagothérapie. Il s’agira de préciser, à partir de la bactérie isolée chez le patient, quel(s) phage(s) employer dans la thérapie, et ce en moins d’une heure. Instrumentalement, pour chaque phage testé, il s’agit de suivre un événement de lyse bactérienne (ou l’absence de lyse) en fonction du temps. Plusieurs méthodes optiques, innovantes et sensibles, sont envisagées pour y parvenir : l’objectif principal de la thèse sera de les tester et de les comparer pour déterminer laquelle est la plus apte à être mise en œuvre dans les laboratoires de microbiologie.
Les deux premières méthodes qui seront étudiées se basent sur un test avec culture bactérienne, et donc sur un suivi de la biomasse. La première est fondée sur une culture en milieu gélosé. L’évolution de la biomasse sera déterminée par une technique de suivi cinétique du «speckle», c’est-à-dire la granularité obtenue lorsque l’objet diffusant que constitue la culture bactérienne est éclairé par une lumière cohérente. Cette technologie est sensible et surtout à très bas coût. Elle est aussi celle qui se rapproche le plus de la technique actuelle de détermination des plages de lyse. La deuxième méthode repose aussi sur une culture, mais en phase liquide cette fois-ci. La sensibilité de la bactérie au virus s’accompagne d’une diminution de biomasse que l’on peut mesurer par holographie numérique. Enfin la troisième méthode étudiée a l’avantage d’être un test sans culture, donc plus rapide a priori, car basé sur la spectroscopie Raman sur bactérie unique.

PROFIL DES CANDIDATS
La thèse implique un travail expérimental conséquent en optique, en spectroscopie et en microbiologie, avec la manipulation de bactéries et de virus. Elle s'adresse donc à un(e) étudiant(e) ayant une formation en optique ou en biophysique, et motivé(e) par le secteur biomédical. Une expérience en microbiologie est un atout important.

ETABLISSEMENT D'ACCUEIL
Le DTBS (Département des microTechnologies pour la Biologie et la Santé) au CEA Grenoble est fort d’une expérience de plus de 15 ans dans le diagnostic des maladies infectieuses bactériennes. Le DTBS collabore avec les industriels du diagnostic, ainsi qu’avec le CHU de Grenoble.

DUREE ET REMUNERATION
3 ans; 25 k€ brut (sur 12 mois).

CONTACT
CEA LETI – MINATEC, Département des micro-Technologies pour la Biologie et la Santé (DTBS), 17 rue des Martyrs, 38054 GRENOBLE cedex 9.
Pierre MARCOUX
pierre.marcoux@cea.fr
www.linkedin.com/pub/pierre-r-marcoux/17/157/9a4
www.pierre-marcoux.com

spectroscopie biologie instrumentation optique biomedical