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Paris, 10 juin 2015

Concentrer des bactéries pathogènes pour les détecter plus rapidement

Détecter rapidement la présence de bactéries pathogènes est primordial dans de nombreux secteurs tels que l'agroalimentaire ou la cosmétique. Garantir l'absence de ces bactéries nécessite de bloquer les lots entre 24 et 48 heures avant leur commercialisation, ce qui peut constituer un vrai handicap. Après avoir développé une méthode permettant de dénombrer des bactéries d'intérêt, des chercheurs du Laboratoire de chimie bactérienne (CNRS/Aix-Marseille Université), de l'Institut de chimie des substances naturelles (CNRS) et de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud) proposent une nouvelle approche permettant de détecter et concentrer rapidement les bactéries à Gram négatif cultivables1. Ce procédé innovant, qui permettra de libérer des lots à commercialiser dans la journée et sera exploité par la startup Click4Tag, est décrit dans la revue PLOS ONE le 10 juin 2015.

Lorsqu'elles sont présentes dans un produit, les bactéries pathogènes le sont en très faible quantité. Il est donc nécessaire qu'elles se multiplient avant de pouvoir les détecter et les identifier. Cette étape de pré-enrichissement, qui a lieu lors de la procédure de contrôle qualité microbiologique, dure entre 18 et 24 heures et constitue un facteur limitant, pour la libération des lots de produits frais périssables par exemple. De nombreuses équipes de recherche travaillent donc à en réduire la durée.

Dans cette étude, les chercheurs décrivent une méthode innovante permettant de réduire la durée de cette étape à cinq heures en concentrant les bactéries (E. coli) présentes dans l'échantillon. Pour ce faire, ils ont utilisé un principe simple de marquage des bactéries à Gram négatif développé dès 2012 : offrir aux bactéries un sucre synthétique imitant un sucre naturellement présent à leur surface. Les bactéries cultivables vont assimiler le sucre qui va se retrouver exclusivement sur leurs membranes. Elles sont ainsi « étiquetées ». Ensuite, les chercheurs ont pu greffer, par chimie click2, des billes magnétiques aux bactéries devenues reconnaissables : avec un simple aimant, il est désormais possible de concentrer les bactéries marquées.

Les résultats montrent que cette méthode permet de détecter spécifiquement les bactéries cultivables d'intérêt, même en présence de bactéries mortes ou d'autres organismes. Les chercheurs ont pu collecter autour de l'aimant plus de 90% des bactéries ciblées tout en les concentrant plus de mille fois, et ce dans un temps réduit.

Il reste maintenant à adapter la méthodologie à des échantillons de plus grand volume et d'autres bactéries. L'objectif pour la start-up Click4Tag est d'optimiser et de commercialiser le procédé d'ici environ deux ans. En plus d'être un outil pour les biologistes travaillant dans les laboratoires de recherche académique, cette technologie, une fois validée par des organismes agréés, pourra être utilisée dans le contrôle qualité microbiologique afin de libérer les marchandises à commercialiser le jour même de leur production.


Click4tag est le résultat de la valorisation de travaux de recherche menés par Sam Dukan de l'Institut de microbiologie de la Méditerranée (CNRS/Aix-Marseille Université) et du Laboratoire de chimie bactérienne (CNRS/Aix-Marseille Université) et de Boris Vauzeilles de l'Institut de chimie des substances naturelles (CNRS) et de l'Institut de chimie moléculaire et des matériaux d'Orsay (CNRS/Université Paris-Sud). Mis à disposition par le CNRS, Sam Dukan est aujourd'hui le président de la start-up. Boris Vauzeilles exerce son concours scientifique auprès de Click4Tag.

Ces travaux ont bénéficié du soutien financier de la SATT Sud-Est et de la Fondation pour la recherche médicale.


Bactérie et billes magnétiques

© Emilie Fugier

Superposition des images en contraste de phase (visualisation des billes en gris) et en fluorescence (visualisation d'une bactérie Escherichia coli en vert). La bactérie est immobilisée sur une bille.




Notes :

1 Le terme « bactéries cultivables » désigne les bactéries vivantes et capables de se développer. Leur présence dans un échantillon peut être dangereuse. Les pathogènes tels que Escherichia coli ou Salmonella typhimurium sont des bactéries de type Gram négatif.

2 Méthode innovante en chimie développée en 2001. Il s'agit d'une chimie d'assemblage qui permet de combiner deux molécules de manière très efficace. Ces réactions sont robustes et biocompatibles.

Références :

Rapid and specific enrichment of culturable Gram negative bacteria using non-lethal copper-free click chemistry coupled with magnetic beads separation ; Emilie Fugier, Audrey Dumont, Annie Malleron, Enora Poquet, Jordi Mas Pons, Aurélie Baron, Boris Vauzeilles, Sam Dukan ; PLOS ONE ; 10 juin 2015.
Consulter le site web

Contacts :

Chercheur l Boris Vauzeilles l T 01 69 82 31 17 l boris.vauzeilles@cnrs.fr

Chercheur l Sam Dukan l sam.dukan@click4tag.com

Presse CNRS l Lucie Debroux l T 01 44 96 43 09 l lucie.debroux@cnrs-dir.fr


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