| Trans-translation inhibition in ESKAPE bacteria and its perspectives as an antibiotic adjuvant (Inhibition de la trans-traduction chez les bactéries ESKAPE et perspectives comme adjuvant antibiotique) Campos da Silva, Rodrigo - (2023-04-24) / Universite de Rennes , Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Porto Alegre, Brésil) - Trans-translation inhibition in ESKAPE bacteria and its perspectives as an antibiotic adjuvant
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Gillet, Reynald Discipline : Microbiologie, virologie, parasitologie Laboratoire : IGDR Ecole Doctorale : SVS Classification : Médecine et santé Mots-clés : Trans-traduction, résistance aux antibiotiques, adjuvants antibiotiques
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Résumé : Résumé : Avec la commercialisation des antibiotiques, l'espérance de vie moyenne dans les pays développés est passée à 78 ans. Actuellement, ce scénario est menacé par la montée de la résistance aux antibiotiques. Il s’agit de la capacité d'un micro-organisme à survivre et à se reproduire en présence d'antimicrobiens auxquels il était auparavant sensible. Cela conduit à l'utilisation de concentrations plus élevées et éventuellement toxiques pour tenter d'obtenir le résultat souhaité. Par conséquent, les nouveaux efforts dans la découverte d'antibiotiques sont d'une extrême importance, principalement dans la découverte de nouvelles cibles pour lesquelles aucun mécanisme de résistance n'a déjà été signalé. La trans-traduction est le principal système de contrôle-qualité permettant la libération des ribosomes bloqués lors de la synthèse des protéines bactériennes. Il possède toutes les qualités requises pour un candidat antibiotique. En effet, même si l'inhibition complète de la trans-traduction ne tue pas la bactérie elle conduit à l'apparition de phénotypes sensibles aux antibiotiques. L'objectif de cette thèse est de découvrir de nouveaux composés qui inhibent la trans-traduction chez les bactéries d'importance clinique. Les méthodes utilisées pour cribler les composés anti-trans-traduction impliquent deux tests : l'un développé in vitro, l'autre in vivo. Après ce criblage initial, un hit potentiel a été identifié (« molécule 404 ») inhibant environ 50% de la trans-traduction in vitro. A partir de ce hit, 28 dérivés ont été synthétisés et testés : 6 autres composés ont inhibé au moins 20% de la trans-traduction. La molécule 404 a montré une forte activité d'inhibition de la trans-traduction in vivo avec deux de ses dérivés les plus actifs, PD5 et PD24. Des combinaisons et des essais d’inhibition ont été réalisés contre les agents pathogènes ESKAPE avec un éventail d'antibiotiques. Parmi 90 combinaisons testées, 16 ont présenté une réduction positive de la concentration minimale inhibitrice (CMI) de l'antibiotique par rapport à son utilisation seule. Considérant que toutes les bactéries utilisées font partie de la liste prioritaire de l'OMS à cibler par le développement d'antibiotiques et que les antibiotiques utilisés figuraient sur la liste des médicaments essentiels de l'OMS, la possibilité de réduire les profils de résistance en inhibant la trans-traduction mérite une attention particulière. Ce travail est la première preuve de concept montrant que les inhibiteurs de la trans-traduction peuvent agir comme adjuvants antibiotiques pour traiter les bactéries d'importance clinique et peuvent servir de direction aux possibilités de cette cible. Abstract : Abstract: With the commercialization of antibiotics, the average life expectancy in developed countries has increased to 78 years. Currently, this scenario is threatened by the rise of antibiotic resistance. It is the ability of a microorganism to survive and reproduce in the presence of antimicrobials to which it was previously sensitive. This leads to the use of higher and possibly toxic concentrations to achieve the desired result. Therefore, new efforts in the discovery of antibiotics are of extreme importance, mainly in the discovery of new targets for which no mechanism of resistance has already been reported. Trans-translation is the main quality control system allowing the release of ribosomes blocked during the synthesis of bacterial proteins. It has all the qualities required for an antibiotic candidate. Indeed, even if the complete inhibition of trans-translation does not kill the bacterium, it leads to the appearance of antibiotic-sensitive phenotypes. The objective of this thesis is to discover new compounds that inhibit trans-translation in bacteria of clinical importance. The methods used to screen for anti-trans-translation compounds involve two assays: one developed in vitro, the other in vivo. After this initial screening, a potential hit was identified (“molecule 404”) inhibiting approximately 50% of trans-translation in vitro. From this hit, 28 derivatives were synthesized and tested: 6 other compounds inhibited at least 20% of trans-translation. Molecule 404 showed strong trans-translation inhibition activity in vivo with two of its most active derivatives, PD5 and PD24 Combinations and inhibition assays have been performed against ESKAPE pathogens with a range of antibiotics. Among 90 combinations tested, 16 showed a positive reduction in the minimum inhibitory concentration (MIC) of the antibiotic compared to its use alone. Considering that all the bacteria used are on the WHO priority list to be targeted by antibiotic development and that the antibiotics used were on the WHO Essential Medicines List, the possibility of reducing resistance profiles by inhibiting trans-translation deserves special attention. This work is the first proof of concept showing that trans-translation inhibitors can act as antibiotic adjuvants to treat clinically important bacteria and may serve as a guide to the possibilities of this target. | |||