Étude des effets de composés épigénétiques sur l'infectivité des amastigotes de L. mexicana et identification des gènes différentiellement exprimés impliqués dans ce processus par séquençage de l'ARN

Study of the effects of epigenetic drugs on the infectivity of L. mexicana amastigotes and identification of genes differentially expressed involved in this process by RNA sequencing analysis

• Auteur / Autrice : Rokhaya Thiam
• Direction : Yvon Sterkers
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le 15/09/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : MIVEGEC - Maladies Infectieuses et Vecteurs : Ecologie, Génétique, Evolution et Contrôle

Mots clés

Mots clés libres

Trypanosomatides

Leishmania

Infectivité

Épigénétique

Séquençage de l'ARN

CRISPR/Cas9

Trypanosomatids

Leishmania

Infectivity

Epigenetics

RNA sequencing

CRISPR/Cas9

Résumé

La leishmaniose, maladie tropicale négligée, présente de nombreuses difficultés en raison de l'absence de vaccin humain, des traitements obsolètes, et de la résistance aux médicaments. Dans ma thèse, deux études distinctes explorent différentes espèces de Leishmania pour mieux comprendre les mécanismes de virulence et de pathogénie, tout en ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques innovantes. La première étude se concentre sur le complexe Leishmania donovani, responsable de la leishmaniose viscérale (VL). L'objectif était d'identifier une souche adaptée à la manipulation génétique pour surmonter les limitations des modèles expérimentaux existants. La souche L. infantum S9F1 a été sélectionnée en raison de ses caractéristiques de croissance, différenciation, et infectiosité. Un outil basé sur CRISPR-Cas9 a été développé pour cette souche, permettant des études approfondies sur la virulence, la résistance aux traitements et les interactions hôte-parasite, offrant une plateforme solide pour la recherche future sur la VL. La deuxième étude se concentre sur Leishmania mexicana et explore l'effet des composés épigénétiques sur la biologie du parasite. Parmi les quatre composés testés, la Trichostatine A (TSA), un inhibiteur d'HDAC, a montré qu'elle augmentait l'acétylation de l'histone H4 et renforçait l'infectiosité du parasite. Le séquençage de l'ARNm des parasites traités a permis d'identifier des gènes potentiellement impliqués dans la virulence, qui seront étudiés en détail à l'aide de la technologie CRISPR-Cas9 pour évaluer leur rôle dans l'infectiosité et la pathogénie. Ces deux approches complémentaires, l'une génétique et l'autre épigénétique, apportent des bases solides pour mieux comprendre les mécanismes des infections par Leishmania et développer de nouvelles thérapies contre ces parasites.

Leishmaniasis, a neglected tropical disease, poses significant challenges due to the lack of a human vaccine, outdated treatments, and drug resistance. My thesis encompasses two distinct studies that focus on different Leishmania species to unravel mechanisms of virulence and pathogenesis while paving the way for innovative therapeutic strategies. The first study focuses on the Leishmania donovani complex, the causative agent of visceral leishmaniasis (VL). Its objective was to identify a strain suitable for genetic manipulation to address the limitations of existing experimental models. The strain L. infantum S9F1 was selected based on its growth, differentiation, and infectivity characteristics. A CRISPR-Cas9-based gene-editing toolkit was developed for this strain, enabling in-depth studies of virulence, drug resistance, and host-parasite interactions. This work establishes a robust platform for advancing research into VL pathogenesis. The second study centers on Leishmania mexicana and investigates the impact of epigenetic compounds on parasite biology. Among four compounds tested, Trichostatin A (TSA), an HDAC inhibitor, significantly increased histone H4 acetylation, enhancing the parasite's infectivity. RNA sequencing of TSA-treated parasites identified genes potentially involved in virulence. These genes will be further studied using CRISPR-Cas9 technology to assess their roles in infectivity and pathogenesis. These two complementary approaches—one genetic and the other epigenetic—provide valuable insights into the mechanisms driving Leishmania infections and establish a foundation for developing novel therapies against these parasites.