Développement d'un vaccin glycoconjugué semi-synthétique contre la mélioïdose et la morve

Development of a semi-synthetic glycoconjuguate vaccine against melioidosis and glanders

• Auteur / Autrice : Marielle Tamigney Kenfack
• Direction : Yves Blériot, Charles Gauthier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale et industrielle
• Date : Soutenance le 04/12/2015
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'environnement Gay Lussac (La Rochelle ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie des milieux et matériaux de Poitiers (2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Vincent
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yves Blériot, Charles Gauthier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Boris Vauzeilles, Laurence Mulard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycosylation

Réponse immunitaire

Mélioïdose

Vaccins antibactériens

Bioterrorisme

Mots clés libres

Bioterrorisme

Vaccin

Glycosylation intramoléculaire

Heptosides

6-Désoxytalosides

Motifs d'acétylation/méthylation

Antigénicité

Immunogénicité

Bioterrorism

Vaccine

Intramolecular aglycon delivery

Heptosides

6-Deoxytalosides

Acetylation/methylation

Antigenicity

Immunogenicity

Résumé

Burkholderia pseudomallei et B. mallei sont les germes étiologiques respectifs de la mélioïdose et de la morve. Considérés comme agents potentiels du bioterrorisme, le développement d’un vaccin contre ces infections est une priorité sanitaire. Ces bactéries expriment le même polysaccharide capsulaire (CPS) et lipopolysaccharide antigène–O (LPS–AgO) qui activent la production d’anticorps protecteurs. La synthèse des mono- et disaccharides mimant l’unité répétitive du CPS naturel de structure [→3)-2-O-acétyl-6-désoxy-β-D-manno-heptopyranosyl-(1→]n a été réalisée. Les dérivés 6-désoxy-β-D-manno-heptosides ont été obtenus selon une approche de glycosylation intramoléculaire (IAD) à partir d’un thio-manno-heptoside fonctionnalisé par un naphthyle en C2. La stratégie IAD a permis l’obtention exclusive des 1,2-cis-manno-heptosides. Les analyses de RMN STD ont révélé l’existence d’une interaction entre le diheptoside propylé et l’anticorps mAb 4C4 liée à la présence de l’acétyle en C2. Par la suite, la synthèse des di- et trisaccharides mimant l’unité répétitive du LPS–AgO de structure [→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-6-désoxy-α-L-talopyranosyl-(1→]n a été effectuée. Les molécules présentaient les différents motifs d’acétylation/méthylation naturels du LPS–AgO. Les analyses ELISA ont montré que les disaccharides terminaux exhibent une affinité surpassant celle du LPS avec quatre anticorps monoclonaux. De plus, tous les oligosaccharides synthétiques sont reconnus par les anticorps IgG de patients atteints de la mélioïdose. Les molécules synthétisées dans ce projet représentent des candidats prometteurs comme outils de diagnostic et vaccins contre la mélioïdose et la morve.

Burkholderia pseudomallei and B. mallei are the etiologic agents of melioidosis and glanders, respectively. Since these organisms represent significant public health concerns and are classified as potential bioterrorism agents, the development of effective vaccines is a priority. They express the same capsular polysaccharide (CPS) and lipopolysaccharide antigen-O (LPS–AgO) that can activate the production of protective antibodies. The synthesis of mono- and disaccharidic fragments mimicking the repeating unit of native CPS of structure [→3)-2-O-acetyl-6-deoxy-β-D-manno-heptopyranosyl-(1→]n has been achieved. 6-Deoxy-β-D-manno-heptosides were obtained via intramolecular glycosylation (IAD) from a pivotal thio-manno-heptoside functionalized with a naphthyl group at C2. The IAD strategy led to the stereocontrolled formation of 1,2-cis-manno-heptosides. STD NMR analysis showed that the interaction between the propylated diheptoside and murine antibody mAb 4C4 was due to the presence of the acetyl group at C2. Thereafter, the synthesis of di- and trisaccharides mimicking the repeating unit of LPS–AgO of structure [→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-6-deoxy-α-L-talopyranosyl-(1→]n was carried out with success. The series of molecules feature the natural acetylation/methylation patterns of LPS–AgO. ELISA analysis showed that terminal disaccharides react strongly with four monoclonal antibodies. Moreover, all synthetic oligosaccharides were recognized by the antibodies IgG of melioidosis patients’ serum. These results suggest that the synthesized compounds stand as promising candidates for the development of new diagnostic tools and subunit vaccines against melioidosis and glanders.