Dynamique des phages et influences lors de l'établissement du microbiome intestinal humain (METAKIDS)

Au cours de la dernière décennie, le rôle des micro-organismes résidant dans les intestins humains a été intensivement étudié. Le microbiome intestinal comprend des bactéries, des virus, des champignons et des archées. L'importance du microbiome pour la santé humaine est mise en évidence par l'observation que les changements dysbiotiques dans ces communautés microbiennes ont été associés à de nombreuses maladies humaines, notamment l'obésité, les troubles inflammatoires de l'intestin, les maladies auto-immunes ou le cancer gastro-intestinal. Il est également clairement établi que certains de ces micro-organismes interagissent avec le système immunitaire et contribuent à son développement. Le microbiome intestinal est établi peu après la naissance, et sa composition change au cours des prochaines années vers une structure de communauté bactérienne stéréotypée « adulte ». Des études épidémiologiques ont démontré l'importance de cette période pour une santé à long terme. Il a également été démontré que ce processus peut être influencé par de multiples facteurs en interaction tels que la nutrition, l'utilisation d'antibiotiques et d'autres facteurs environnementaux. On en sait beaucoup moins sur la partie virale du microbiome humain. La plupart d'entre eux sont des phages (phageomes) connus pour moduler la population microbienne par la prédation ou le transfert d'informations génétiques entre bactéries, et sont susceptibles d'avoir des effets importants sur l'établissement du microbiome intestinal et, par conséquent, sur la physiologie humaine. Le projet MetaKids vise à comprendre comment le phageome intestinal se développe au début de la vie humaine et comment il influence la composition du microbiome bactérien. Les chercheurs mèneront une étude longitudinale de 15 à 20 nourrissons de 3 à 9 mois jusqu'à l'âge de 24 à 30 mois. En combinant les dernières méthodes métagénomiques, seront étudiés : 1) la composition, l'évolution et la dynamique du phageome et du microbiome bactérien au cours de cette période critique ; 2) les interactions entre phages et bactéries et leurs relations ; et 3) l'impact des facteurs environnementaux, comme les vaccinations ou les traitements antibiotiques sur les populations de phages. Le projet repose sur la combinaison de techniques métagénomiques récentes et innovantes développées au laboratoire. L'ADN est une molécule omniprésente et stable qui peut être utilisée comme marqueur de « compartimentation » au niveau cellulaire et de la population, fournissant des informations importantes concernant la structure génomique d'un mélange d'espèces. Ainsi, en combinant des approches telles que la purification des particules virales et les méthodes liées au 3C, les chercheurs proposent de caractériser l'établissement du microbiome intestinal du nourrisson et de décrypter les relations entre les différentes entités génomiques présentes pendant cette période. Ce projet apportera des données cruciales sur le rôle des phages au début de la vie du tractus intestinal humain. L'intervention pour modifier/contrôler la population intestinale est un domaine dynamique et le projet MetaKids apportera de nouvelles perspectives pour ce domaine de recherche.