CHARM — Caractérisation de bioactivités de substances naturelles issues de micro-organismes marins de Nouvelle-Calédonie

Contexte et objectifs. Actuellement, 700.000 morts sont attribuées chaque année à la résistance antimicrobienne. En effet, l’utilisation massive des antibiotiques a conduit à l’émergence de « superbugs » tel que le Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (MRSA) difficile à traiter avec les molécules existantes. Cela encourage la découverte de nouveaux traitements antibiotiques efficaces contre les infections humaines graves et le sepsis associé lié à un important taux de mortalité. Les maladies inflammatoires à médiation immunitaire (IMIDs) représentent aussi un problème de santé mondial majeur avec une incidence de 5-7% dans les sociétés occidentales. Les cytokines sont des médiateurs inflammatoires essentiels au déclenchement de la réponse immunitaire de l’hôte durant l’infection et qui contrôlent aussi la réponse inflammatoire dans la pathogénèse des IMIDs. Le développement des molécules se focalise sur la régulation des cytokines inflammatoires ou sur l’inhibition des voies de signalisation des Janus kinases (JAKs)/signal transducer and activator of transcription proteins (STATs) ou Jakinibs approuvés pour traiter les IMIDs. Cependant, au regard des patients réfractaires au traitement ou les maladies opportunistes liées aux mécanismes immunosuppresseurs, la recherche de nouvelles de molécules bioactives se poursuit et se focalise sur de nouvelles molécules inhibant les voies de signalisation des cytokines ou des JAK-STAT. Les microalgues et bactéries marines produisent des molécules anti-inflammatoires à grande valeur ajoutée dans le domaine de la pharmacologie. Les bioprospections menées en Nouvelle-Calédonie a conduit à la caractérisation de microalgues et de bactéries marines produisant des molécules bioactives à des fins d’application dans les biotechnologies bleues. Nous avons émis l’hypothèse que de nouvelles substances naturelles marines (MNPs) seraient à découvrir à partir de la biodiversité marine de Nouvelle-Calédonie et nous caractériserons l’activité antibactérienne et immunomodulatrice de MNPs issues de microalgues et bactéries marines néo-calédoniennes et disponibles dans les collections de l’IFREMER / ADECAL Technopole et de la start-up privée BIOTECAL. Méthodologie. Nous étudierons l’effet des MNPs sur des bactéries résistantes et leur effet immunomodulateur au cours de la réponse inflammatoire. Plus spécifiquement, les extraits de microalgues (MAEs) et les exopolysaccharides (EPSs) de bactéries marines seront testés sur des bactéries antibiorésistantes isolées de l’environnement, du Centre Territorial Hospitalier et de patients (Staphylococcus aureus résistants à la méticilline, Pseudomonas aeruginosa résistants à la Ceftazidime, Enterococcus faecium résistants à la Vancomycine, Enterobacteriaceae résistants aux carbapénèmes). L’activité antimicrobienne sera analysée par diffusion en agar et des méthodes de microdilution. Nous utiliserons des modèles in vitro de macrophages humains THP-1 et murins RAW264.7 afin d’évaluer la régulation des cytokines inflammatoires majeures par ELISA et RT-qPCR. L’inhibition des JAK-STAT sera analysée par Western Blot et TransAM. Impacts et perspectives. Le projet CHARM investiguera des bioactivités complémentaires afin d’identifier des molécules innovantes à proposer comme molécules plateformes auprès des industries pharmaceutiques dans le secteur des antibiotiques et immunomodulateurs. Les résultats seront utiles pour améliorer la chaine de valeur ajoutée dans le domaine des MNPs et des technologies bleues en Nouvelle-Calédonie. Ce projet répond donc au besoin de développement et d’exploitation durable des ressources biologiques marines et contribue à la Stratégie Nationale de Bioéconomie. Il contribue à la valorisation de la biodiversité des territoires ultra-marins en répondant au Livre Bleu Outre-Mer validé par le Ministère des Outre-Mer. Nous visons des applications à longs termes en industrie pharmaceutique par des partenariats avec le secteur privé.