L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm · 2017. 12. 8. · Modèle...

L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm

Stéphanie BADEL-BERCHOUX

1. L’optimisation des antibiothérapies

-Application aux biofilms

Stéphanie BADEL-BERCHOUX

Les Infections « à biofilms »

Lebeaux et al. From in vitro to in vivo Models of Bacterial Biofilm-Related Infections Pathogens 2013, 2(2), 288-356

Les Infections Ostéo-articulaires

– Pathogène majeur de l’homme

– Infection suppurative et toxinique

– Staphylococcus spp : 2/3 des cas (S. aureus / SCN)

– Arthrite / Ostéomyélite / Spondylodiscite

• Caractéristiques

– Matériel => Adhésion bactérienne

Réduction locale des défenses de l’hôte

• Morbi-mortalité

– Mortalité: 4,6 % en France en 2008

– Séquelles fonctionnelles: 40 % des cas

– Coûts >> 250 millions d’euros / an (France)

Staphylococcus aureus et IOA

L’ Antibiofilmogramme®

➢ Détermination de l’efficacité des ATB par les différentes

techniques d’Antibiogrammes

L’ Antibiofilmogramme®

➢ Biofilm mature : détermination des Concentration Minimales

d’Eradication des Biofilms (CMEB)

L’ Antibiofilmogramme®

Détermination d’une Concentration d’ATB efficace sur le biofilm ?

CMEB : Concentration Minimale d’Eradication du Biofilm

Olson et al., Can J Vet Res. 2002

L’ Antibiofilmogramme®

✓ Détermination des ATB efficaces sur la prévention de l’adhésion :

L’ Antibiofilmogramme®

Détermination d’une Concentration Minimale Inhibitrice de formation de biofilm : CMIb

L’ Antibiofilmogramme®

Inoculum (≈10-3 McF; 106 CFU/ml)+ culture medium

+ magnetic microbeads

L’ Antibiofilmogramme®

• Résultats

MIC bMIC

Co

ncen

tration

of an

tibio

tic

CLSI Breakpoint value(s)

Bactérie planctonique multisensible

L’ Antibiofilmogramme®

bMIC > breakpoints => resistant

bMIC < breakpoints => sensitive

Bactérie sessile résistante à 5 ATB

Co

ncen

tration

of an

tibio

tic

MIC bMIC

CLSI Breakpoint value(s)

• Résultats

Les Infections Ostéo-articulaires

• Groupe 1

• CMIb ≈ CMI

• CMIb ≤ breakpoints / CMI

Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease

Ces antibiotiques inhibent aussi la formation de biofilm

Les Infections Ostéo-articulaires

Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease

• Groupe 2

• CMIb ≠ CMI

• CMIb ≥ breakpoints / CMI

Ces antibiotiques n’inhibent pas la formation de biofilm

Les Infections Ostéo-articulaires

Tasse et al. (2016), Pathogens and Disease

• Groupe 3

• CMIb ≠ CMI

• CMIb ≈ breakpoints / CMI

L’activité inhibitrice est souche dépendante

Validation CMIb

0

10

20

30

40

50

60

70

Témoin sub CMI0,125 µg/mL

CMI0,25 µg/mL

CMIb2 µg/mL

Microscopie confocale

Souche S14 (IOA) – β-lactamine

Validation CMIb Microscopie confocale

Souche S39 (IOA) – β-lactamine

0

10

20

30

40

50

60

70

Témoin sub CMI 0,0625 µg/mL

CMI 0,125 µg/mL

CMIb8 µg/mL

Modèle Animal

1) Développer un modèle animal murin pour évaluer in-vivo la valeur prédictive de

l’Antibiofilmogramme®

• Modèle d’infection à S. aureus avec matériel implanté (cathéter

polyuréthane)

• Enumération de S. aureus fixé sur cathéter après application d’un

ATB à la dose correspondant à la CMI (0,125 µg/mL) et CMIb (2 µg/mL)

β-lactamine

Modèle Animal

1) Développer un modèle animal murin pour évaluer in-vivo la valeur prédictive de

l’Antibiofilmogramme®

• Modèle d’infection à S. aureus avec matériel implanté (cathéter

polyuréthane)

• Enumération de S. aureus fixé sur cathéter après application d’un

ATB à la dose correspondant à la CMI (0,125 µg/mL) et CMIb (2 µg/mL)

10mg/kg 3mg/kg 3mg/kg 3mg/kg 15mg/kg 6mg/kg 6mg/kg 6mg/kg

- Insertion of polyurethane catheter in the flank- Inoculation 106 CFU in 50µL; suturation

-30’ +30’ +1h30’0 +3h30’ +5h30’ +12h +24h +30h

β-lactamine

Euthanasy catheter

stopstop

Modèle Animal

Souche clinique S14 - β-lactamine

S14 C

ontrol H

12

S14 C

ontrol H

24

S14 C

ontrol H

30

S14 C

loxa

H12 0

.125->

2

S14 C

loxa

H24 0

.125->

2

S14 C

loxa

H30 0

.125->

2

S14 C

loxa

H12 >

2

S14 C

loxa

H24 >

2

S14 C

loxa

H30 >

2

0

2

4

6

8

Bacterial load in Log10 CFU/Catheter after treatment

( Cloxacilline 0.125->2 vs Cloxacilline >2) in BalbC miceInoculum : 6 Log CFU/mouse

Strain S14 (CMI = 0.125 µg/mL; CMIb = 2 µg/mL)

******

Log

10 C

FU /

ca

the

ter

H12 H24 H30 H12 H24 H30 H12 H24 H30

ControlNo antibiotic

[β-lactamine]ser

≈ MIC (0,125 µg/mL)[β-lactamine]ser≈ bMIC (2µg/mL)

➢ Pas de différence entre les cathéters témoins et les cathéters à la CMI➢ Différence significative avec les cathéters à la CMIb

BioFilm Pharma

Infected

Day 1 Day 2 Day 3 Day 4 Day 50

1

2

3

4

Control

BFC09 3mg/kg

BFC09 15mg/kg

** ** ***

Wound

Sco

re

2) Modèle murin d’infection de plaie: dose standard vs dose antibiofilm

T0 : Infection de plaie => T5 jours : score de cicatrisation de plaie

Cicatrisation plus

rapide avec l’emploi

d’un antibiotique

antibiofilm

ControlAntibiotic standard dose 3mg/kg

Antibiotic antibiofilm dose 15mg/kg

Résultats in-vivo

Etude clinique IOA

• Etude clinique :

↘ A partir de résultats préliminaires (projet FUI BIOFILM – HCL – CNR Staphylocoque Lyon) :

Sur 16 souches, la concordance des échecs thérapeutiques et la résistance en biofilm a pu être établie à 89% pour 1 ATB.

=> Etude prospective en cours dont l’objectif principal = validation de la méthode

Etablir une concordance en cas de succès thérapeutique ou d’échec thérapeutique entre les antibiotiques prescrits au patient et les antibiotiques recommandés sur la base d’un test dénommé Antibiofilmogramme®.

Etude clinique IOA

• Etude clinique en cours : Objectif principal = validation de la méthode

Etablir une concordance en cas de succès thérapeutique ou d’échec thérapeutique entre les antibiotiques prescrits au patient et les antibiotiques recommandés sur la base d’un test dénommé Antibiofilmogramme®.

• Appel à projets Lyonbiopole

• Evaluation du test Antibiofilmogramme pour la prévention de rechutes d’infections ostéo-articulaires par une étude clinique prospective observationnelle

Objectif BFC : commercialiser des plaques Antibiofilmogramme dédiées IOA.

2. La découverte de molécules « antibiofilm »

Stéphanie BADEL-BERCHOUX

BioFilm Pharma

BioFilm

PharmaUn constat …..

> Peu de nouveaux ATB sur

le marché depuis 2000’s

> Essor de développement

des bactéries résistantes aux

ATB

BioFilm Pharma

BioFilm PharmaA la découverte de la prochaine génération

d’antimicrobiens : les antibiofilms.

> Licence exclusive de la

technologie BioFilm Ring Test

pour le Drug Discovery pour la

santé humaine et animale

> Exploitation de la plateforme

automatisée pour le criblage

BioFilm Pharma

➢ Focus :

1) Infections du pied chez le

diabétique

2) Infections Ostéoarticulaires

Cibles thérapeutiques

BioFilm Pharma Process de criblage

MRSA/MSSA

Prise en compte de l’effet dose et de la résistance

dès les premières étapes

Criblage sur souches cliniques

MRSA/MSSA

BioFilm Pharma

Validation avec deux modèles animaux

Process de criblage

MRSA/MSSA

BioFilm Pharma

Expertise en élaboration

de protocole clinique

Process de criblage

BioFilm Pharma

70 Hits

Nouvelle classe thérapeutique

Antibiotique

standard

Antibiotique et

Antibiofilm

Antibiofilm

Test de susceptibilité antibactérienne Test Antibiofilm

Résultats

Librairies de composés « petites molécules »

BioFilm Pharma

Pos.

Co

ntr

ol

Neg. Control

100µM

50µM

25µM

12.5µM

6.25µM

1.56µM

3.12µM

Hits

1 87 9 10 113 4 5 62

Dose réponse sur les HITS

Résultats

L’ère post-antibiotiques : diagnostic et thérapie anti-biofilm

Stéphanie BADEL-BERCHOUX

BioFilm Control / BioFilm Pharma

Rue Emile Duclaux

Biopôle Clermont-Limagne

63360 Saint Beauzire

stephanie.badel@biofilmcontrol.com