Soutenance de thèse de HANANE YOUSFI

Les infections fongiques invasives constituent un important problème de santé publique dans le monde ; cette situation se complique par la disponibilité d’un nombre limité d’antifongiques utilisés en pratique clinique. Etant des organismes eucaryotes, ces pathogènes sont phylogénétiquement plus proches de l'hôte humain que les bactéries, ce qui limite le nombre de cibles spécifiques exploitables dans le développement de médicaments fongiques. A ceci, vient s’ajouter l’émergence de la résistance aux antifongiques usuels retrouvée chez un grand nombre d’espèces. Ainsi, parmi les solutions pertinentes qui pourraient être applicables à court terme, la réutilisation des composés chimiques déjà disponibles et approuvés par la FDA, qui est communément appelé « repositionnement des médicaments ». Par conséquent, une revue a été rédigée pour élucider brièvement les différents mécanismes de résistance aux quatre classes d’antifongiques couramment utilisés mais surtout pour déterminer les molécules repositionnées comme antifongiques par des études antérieures afin d’orienter notre travail en utilisant ce concept. Dans un second temps, 1280 molécules médicamenteuses, constituant la chimiothèque Prestwick (Prestwick, Illkirch graffenstaden, France), ont été testées sur des souches de champignons multi-résistants (levures et champignons filamenteux) d’intérêt clinique, isolées à l’Hôpital la Timone de Marseille. Le criblage primitif à une concentration de 10 µM avait permis l’identification de plusieurs molécules capables d’inhiber la croissance fongique à des pourcentages ≥ 90 % et ≥ 70% contre les levures et champignons filamenteux respectivement. Par la suite, on a focalisé notre travail sur deux molécules à savoir la colistine et la ribavirine. Les concentrations minimales inhibitrices de ces dernières ont été déterminées, de même que leur activité fongicide ou fongistatique sur une large collection de souches. Des combinaisons synergiques avec les antifongiques habituels ont été mises au point notamment celles de la ribavirine en association avec l’amphotericine B, l’itraconazole et le voriconazole qui sont actives, entre autres, sur les souches de Candida albicans multi-résistantes. Le but de notre troisième travail a été de comprendre le mécanisme d’action de la ribavirine, un antiviral, sur les Candida albicans et d’identifier sa potentielle cible. Pour se faire, les analogues des cibles de la ribavirine chez le virus de l’hépatite C, retrouvés chez les Candida albicans notamment les enzymes inosine-5’-monnophosphate déshydrogénase (IMPDH) et l’ARN polymérase ont été étudiés. Un système PCR et séquençage a été développé pour détecter et analyser les gènes IMH3 et RPO21 qui codent pour les enzymes IMPDH et ARN polymérase respectivement chez les Candida. Dans le cadre d’élargissement de mes champs d’activité au cours de cette thèse, des projets annexes ont été réalisés notamment celui de l’étude moléculaire des mécanismes de résistance à la colistine et la description d’une nouvelle espèce bactérienne, Olsenella Timonensis.

Invasive infections caused by pathogenic fungi are a significant worldwide problem; a situation exacerbated by the limited availability of effective antifungal options. Being eukaryotic organisms, these pathogens are phylogenetically much closer to the human host than bacterial pathogens. This set serious limits to the range of exploitable fungal-specific drug targets. In addition to this limited therapeutic arsenal, there has been a dramatic increase in the incidence of antifungal-resistance. Hence, there is a constant need for other compounds that possess antifungal properties. An interesting thought in this field has been addressed via the drug repurposing, where FDA-approved drugs could be tested and used in another therapeutic class. Therefore, a literature review was written to elucidate the different mechanisms of antifungal-resistance and specially to report off-label drugs repurposed as antifungal in previous studies. Secondly, applying drug-repurposing approach, Prestwick Chemical Library (Prestwick, Illkirch graffenstaden, France) containing 1,280 compounds previously approved by the Food and Drug Administration (FDA) was tested against multidrug-resistant fungi (yeasts and filamentous fungi) recovered from La Timone Hospital in Marseille. Primary FDA-approved drugs screening at fixed concentration of 10 µM, allowed us to identify several fungal growth inhibitors. Hits compounds are associated to fungal growth inhibition ≥ 90 % and ≥ 70 % against yeasts and filamentous fungi respectively. Among these non-standards antifungals, we focused our study on colistin antibiotic and ribavirin drug. Minimum inhibitory concentrations of these compounds are determined, and their time kill cuvres are performed to establish their fungicidal or fungistatic activity against a large collection of strains. Subsequently, synergistic combinations with the usual antifungal agents were developed, notably, association of ribavirin with either amphotericin B, itraconazole and voricoazoles actives against multidrug-resistant Candida albicans. The aim of our third study was to identify mechanism of action of ribavirin, an antiviral, on Candida albicans and its potential targets. So, we focused our work on analogues of ribavirin target in hepatitis C virus, present in Candida albicans namely inosine-5'-monnophosphate dehydrogenase (IMPDH) and RNA polymerase enzymes. We developed a PCR and sequencing systems to detect and analyse IMH3 and RPO21 genes that encode IMPDH and RNA polymerase enzymes respectively. In order to expand my fields of activity, additional projects were carried out including the molecular study of colistin resistance mechanisms and the description of a new specie Olsenella Timonensis.