Caractérisation du microbiome respiratoire et de la diversité génomique virale au cours des formes de grippes sévères

Respiratory microbiome and viral genomic diversity : characterization in severe forms of influenza diseases

• Auteur / Autrice : Maxime Pichon
• Direction : Bruno Lina, Laurence Josset
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie, interaction et biologie des organismes
• Date : Soutenance le 05/12/2018
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre international de recherche en infectiologie (Lyon ; 2013-....) - Virpath-Grippe, de l'émergence au contrôle -- Virpath-Influenza, from emergence to control
• Jury : Président / Présidente : Astrid Vabret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Lina, Laurence Josset, Florence Ader, Jean-Claude Manuguerra
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mustapha Si-Tahar, Sylvie Pillet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Séquençage à haut débit

Quasi-espèces virales

Influenzavirus

Grippe

Mots clés libres

Grippe

Microbiome respiratoire

Séquençage 16S

Séquençage profond (UDS)

NGS

Virus influenza

Diversification virale

Quasi-espèces

Influenza

Influenzavirus

Respiratory microbiome

16S sequencing

Viral diversity

Quasispecies analysis

Résumé

La grippe est une infection respiratoire responsable de complications respiratoires ou neurologiques nécessitant une prise en charge rapide et adaptée. L’émergence des technologies de séquençage à haut débit (NGS) permet l’étude des communautés microbiennes résidentes ainsi qu’une étude approfondie du génome des pathogènes impliqués. Cette thèse a pour objectif de caractériser le microbiome respiratoire et la diversité génomique virale des patients infectés par les virus grippaux, en corrélant les données clinicobiologiques recueillies. Après recueil des prélèvements respiratoires d’enfants hospitalisés entre 2010 et 2014, le séquençage de leur microbiome respiratoire a mis en évidence une augmentation de la diversité microbienne ainsi qu’une signature microbienne différentielle entre formes cliniques. Une répartition différentielle de taxons (OTU) permet la prédiction de complications chez les enfants infectés. L’étude d’échantillons respiratoires de patients adultes permettra de compléter la signature prédictive. Après validation des processus analytiques et bioinformatiques par reconstitution artificielles de quasi espèces et recueil de 125 prélèvements cliniques respiratoires, le séquençage du génome entier par NGS des virus grippaux permet de différencier les diversités initiales en fonction de la nature du virus infectant et de la complication. En comparaison du prélèvement initial précoce les échantillons prélevés successivement mettent en évidence une diversification différentielle entre les différents segments des virus grippaux infectant les patients, que ce soit chez les patients immunocompétents ou chez un patient immunodéprimé à l’excrétion prolongé

Influenza is a respiratory infection responsible for respiratory or neurological complications and require rapid and adapted management. The emergence of next-generation sequencing (NGS) allows the study of resident microbial communities as well as an in-depth study of the genome of the pathogens. This thesis aimed to characterize the respiratory microbiome and the viral genomic diversity of influenza virus infected patients, correlating these data to the collected clinical data. After sampling of respiratory specimens from hospitalized children between 2010 and 2014, the sequencing of their respiratory microbiome revealed an increase in microbial diversity and a differential microbial signature between clinical forms. A differential taxon distribution (OTU) allows the prediction of complications in infected children. The study of adult respiratory samples will complete the predictive signature.After validation of the analytical and bioinformatic processes by artificial reconstitution of quasi-species and collection of 125 respiratory clinical specimens, the sequencing of the whole genome by NGS of the influenza viruses allow to differentiate the initial diversities according to the nature of the infecting virus and the complication. Compared to early samples, specimen sampled successively show a differential diversification between the different segments of influenza viruses, whether in immunocompetent patients or in an immunocompromised patient with prolonged excretion