« En observant des cellules pulmonaires infectées par des bactéries, nous avons remarqué que les noyaux des cellules endommagées deviennent plus brillants », raconte Eric Faudry, chercheur à BIG. Forts de ce constat effectué en microscopie à fluorescence, les chercheurs ont quantifié l’intensité de la fluorescence émise par les noyaux et ont montré que le pourcentage de cellules présentant un noyau brillant s’avère un très bon indicateur de l’état d’avancement de l’infection. « Cette brillance est la signature d’une cellule en souffrance, ajoute le scientifique. Cela laisse donc entrevoir une multitude d’applications. »
En effet, on peut utiliser cette caractéristique pour mesurer la virulence bactérienne via la progression du nombre de cellules brillantes, donc de cellules en souffrance. Aussi, cette propriété pourrait permettre d’étudier les mécanismes d’infection : « Afin de savoir quelles voies moléculaires, et donc quels gènes utilisent les bactéries pour infecter un organisme, les chercheurs utilisent des banques de mutants dans chacun desquels un seul gène est éteint, explique Eric Faudry. Les cas où la brillance faiblit témoignent d’une voie moléculaire associée à la virulence ! Notre méthode implémentée dans un microscope automatisé avec des plaques de 384 puits (soit 384 mutants) constitue un test rapide, robuste et discriminant. » De manière similaire, on peut éteindre les gènes des cellules pour identifier les voies que les bactéries exploitent pour infecter. Autre application intéressante : les tests de médicaments antibactériens. En se basant toujours sur cette caractéristique de brillance des cellules associées à une souffrance, il est possible de mesurer l’efficacité d’une molécule pour protéger les cellules de l’infection. Dans ce cas, la diminution de la brillance sera corrélée à la performance du futur médicament. « Ce qui est intéressant ici, c’est que notre méthode éliminera aussi les candidats médicaments provoquant des effets secondaires, ajoute le chercheur. En effet, la brillance atteste de toutes sortes de souffrance, qu’elle soit liée à une infection ou à un autre stress, comme celui induit par une molécule toxique. »
Un marquage des noyaux (Hoechst) est réalisé sur les cellules vivantes qui sont ensuite mises en contact avec les bactéries. Une observation au microscope à fluorescence est effectuée, puis des images sont prises toutes les 15 minutes afin de suivre en temps réel l’effet des bactéries. Les microscopes automatisés peuvent prendre des images dans des plaques contenant 96 ou 384 puits, autant de conditions différentes qui peuvent être testées en parallèle. Médaillon : détourage des noyaux qui apparaissent de plus en plus brillants au fur et à mesure de la progression de l’infection bactérienne. © CEA