Développement d'hybrides aptamère-peptide antimicrobien un modèle pour cibler des bactéries pathogènes

Thamri, Amal (2017). Développement d'hybrides aptamère-peptide antimicrobien un modèle pour cibler des bactéries pathogènes Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 96 p.

Prévisualisation

PDF - Version publiée Télécharger (2MB) | Prévisualisation

Résumé

La découverte de nouveaux agents antimicrobiens est nécessaire pour surmonter les problèmes liés à la résistance aux antibiotiques. Le défi ne réside pas seulement dans le criblage des molécules qui affichent une activité thérapeutique élevée, mais aussi dans l'optimisation de l'affinité et la sélectivité des médicaments candidats pour certaines cibles biologiques afin de réduire la survenue d'effets secondaires. Cette stratégie consiste à administrer le médicament à un patient de manière à augmenter sa concentration locale dans une partie du corps par rapport aux autres. L'agent antibiotique comporte alors une partie navette, et est porté à une cible spécifique à proximité du tissu malade. L’objectif de ce projet multidisciplinaire est de créer de nouvelles modalités de traitement avec un meilleur effet thérapeutique combiné à moins d’effets secondaires, en utilisant les maladies infectieuses comme modèle. Pour atteindre cet objectif, le potentiel des aptamères se liant spécifiquement certaines bactéries avec une grande affinité est exploité pour la livraison de peptides antimicrobiens (PAM), une classe prometteuse d'agents anti-infectieux. L’hybride aptamère-PAM sera capable de cibler spécifiquement le pathogène opportuniste Pseudomonas aeruginosa reconnu pour sa multirésistance. Plusieurs avantages sont associés à ce système tel que la réduction de la fréquence et des doses prises par le patient. En atteignant leur cible plus rapidement et sélectivement, ces constructions empêchent potentiellement la dégradation des PAM dans le sang et leur cytotoxicité. Au cours de ce projet, une liaison thermostable entre l’aptamère et le PAM a été étudié en utilisant la réaction thiol-ène de la chimie click. Durant l’étude du peptide modifié cys-pep1037, son dimère correspondant est doté d’un potentiel antimicrobien plus élevée que celui du PAM pep1037. Une étude parallèle a été alors menée pour explorer les effets antimicrobien et antibiofilm du dimère contre Pseudomonas aeruginosa et Burkholderia cenocepacia.

The greatest challenge of modern drug discovery lies not only in finding compounds that display a high therapeutic activity, but also in optimizing drug candidates affinity and selectivity toward certain biological targets in order to lower the occurrence of side effects. Indeed, development of new antibiotics and other novel strategies are critically needed to overcome the problems associated with antibiotic resistance. For instance, targeted drug delivery is an appealing strategy to overcome the affinity and the selectivity barrier for molecules with a high therapeutic value. It consists in delivering the medication to a patient in a manner that increases the local drug concentration in some parts of the body relative to others; the therapeutic agent is then part of a shuttle, and is carried to a specific target in proximity to the diseased tissue. The objective of this multidisciplinary project is to create novel treatment modalities with improved safety margin (increased therapeutic effect combined to lower side effects), using infectious disease as a model. To reach this goal, the potential of aptamers as bacteria-cell targeting entities have been exploited, for the delivery of anti-microbial peptides (AMPs), a promising class of antimicrobials. The new AMP-aptamer hybrids have the potential to specifically target Pseudomonas aeruginosa bacteria, an opportunist pathogen known for its low antibiotic susceptibility, and directly display their anti-microbial activity. The advantages associated with such targeted systems are numerous and include reduction in the frequency of the dosages taken by the patient (increased efficiency) and lower occurrence of side effects (increased selectivity), etc. Moreover, by reaching the target more rapidly, the new constructs can potentially prevent the AMPs from breaking down after entering the bloodstream. In the course of this project: antimicrobial peptides and aptamers were linked together via a thermostable linkage, using thiol-ene click chemistry. Then the affinity and antimicrobial activity of the conjugate were evaluated. During the study of the modified cys-pep1037, it was found that its corresponding dimer has a higher antimicrobial potency than pep1037. The antimicrobial and antibiofilm effects of this dimer against Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia were then explored in a separate study.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Perreault, Jonathan
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Castonguay, Annie
Mots-clés libres:	-
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	16 juin 2017 19:11
Dernière modification:	11 mai 2023 18:48
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/5266

Gestion Actions (Identification requise)

Modifier la notice