Section des Unités de recherche

Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Emergence de la Résistance Bactérienne in Vivo – EA 3964

de l'Université Denis Diderot – Paris 7

Section des Unités de recherche

Rapport du comité d'experts Unité de recherche : Emergence de la Résistance Bactérienne in Vivo – EA 3964

de l’Université Denis Diderot – Paris 7

mars 2008

Rapport du comité d'experts

L'Unité de recherche :

Nom de l'unité : Emergence de la Résistance Bactérienne in Vivo

Label demandé : EA

N° si renouvellement : 3964

Nom du directeur : M. Bruno FANTIN

Université ou école principale :

Université Denis Diderot - Paris 7

Autres établissements et organismes de rattachement :

IFR 02 Physiologie et Pathologie

Date de la visite :

13 mars 2008

2

Membres du comité d'évaluation

Président : Mme Anne COLLIGNON, Paris

Experts : M. Michel DRANCOURT, Marseille

M. Marc GALIMAND, Paris

M. Johannes HUEBNER, Freiburg, Germany

Mme Pascale SERROR, Jouy en Josas

Expert(s) représentant des comités d’évaluation des personnels (CNU, CoNRS, CSS INSERM, représentant INRA, INRIA, IRD…) : Aucun membre du CNU n’était disponible à la date de la visite

Observateurs

Délégué scientifique de l'AERES : Mme Alexandra GRUSS

Représentant de l'université ou école, établissement principal : M. Francis DEROUIN, Université Paris 7

M. Bernard GRANDCHAMPS, Directeur de l’IFR

3

Rapport du comité d'experts

1 Présentation succincte de l'unité Composition de l’équipe au 1er janvier 2009 :

• Enseignants Chercheurs : 7 dont 4 PU-PH (Paris 7), 2 MCU-PH (Paris 7), 1 MCU-PH (Paris 5)

• Hospitaliers : 4 dont 2 AHU, 1 CCA et 1 PH

• Ingénieurs, techniciens et assistants administratifs : 2

• Doctorants : 5 dont 4 avec fonctions hospitalières (1 PH, 2 AHU, 1 CCA, 1 contrat CIFRE depuis 2008 avec cotutelle France-Belgique)

• HDR : 6

• Nombre d’étudiants en thèse ayant obtenu leur doctorat depuis Janvier 2004 : 3

• Durée moyenne des thèses : 3-4 ans

• Nombre de membres publiants : 7 sur 7 enseignants-chercheurs

2 Déroulement de l'évaluation L’excellente organisation de la journée d’évaluation a permis au comité de travailler dans de bonnes conditions. Le comité a apprécié les documents complémentaires, les exposés oraux et les présentations de posters qui ont complété le document écrit de bonne qualité. Pendant les présentations, les discussions avec les chercheurs ont été profitables. De même, grâce aux entretiens avec les différentes catégories des membres de l'équipe, le comité a pu évaluer l’organisation et le travail réalisé par les deux équipes.

3 Analyse globale de l’unité, de son évolution et de son positionnement local, régional et européen L’équipe d’accueil “ Emergence de la résistance bactérienne in vivo ” poursuit ses travaux selon deux axes complémentaires : a) Emergence de la résistance dans les flores commensales et b) Emergence de la résistance dans les foyers infectieux. Les objectifs de ces travaux sont de i) rechercher les facteurs associés à l’émergence de la résistance aux antibiotiques in vivo; ii) développer des stratégies pour prévenir et limiter la diffusion de la résistance; iii) et dans certains cas, déterminer les paramètres pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) des antibiotiques in vivo. Les deux thèmes de recherche sont complémentaires et ont une pertinence incontestable en termes de Santé Publique. Les deux groupes ciblent leurs travaux sur les risques d’émergence de la résistance bactérienne aux antibiotiques réalisés d’une part par le suivi des flores digestives, cutanées et oropharyngées grâce à des études épidémiologiques dans des populations bien caractérisées quant à la pression antibiotique et environnementale (équipe 1) et d’autre part par le suivi de l’émergence de la résistance dans des foyers infectieux soit dans des modèles expérimentaux animaux soit chez des patients (équipe 2).

4

Dans l’ensemble la production scientifique est satisfaisante compte tenu du temps consacré à la recherche. On recense depuis 2004 :

• 27 publications dans des journaux internationaux à comité de lecture et directement liées aux deux axes de recherche dont 18 signées en premier ou dernier auteur par les membres de l’équipe dont :

- 12 en rapport avec l’axe 1 : 3 Emerg Inf Dis (IF 5,308), 3 Inf Cont Hosp Epidemiol (IF 2,413), 1 JID (IF 5,363), 1 Antimicrob Agents Chemother (IF 4, 379), 1 Appl Environ Microbiol (IF 3,532), 1 J Antimic Chemother (IF 3,886), 1 Int J Pharmacy (IF2,21), 1 J Drug Target

- 11 en rapport avec l’axe 2 : 1 JID (IF 5,363), 7 Antimicrob Agents Chemother (IF 4,374), 2 FEMS Imm Med Mic (IF 2,281), 1 Eur Cytok Netw (IF 1,21)

• 4 en collaboration avec d’autres unités : 1 Nature Med (IF 28), 1 Envir Mic (IF 4,63), 1 Genetics (IF 4,242), 1 Eur J Med Mol Imaging ;

• 5 publications en relation avec les fonctions hospitalières cliniques et biologiques ;

• 39 communications dont 20 dans des congrès internationaux ;

• 5 brevets relatifs à l’encapsulation de principes actifs pour leur délivrance au niveau colique afin d’inhiber le taux d’antibiotique résiduel en collaboration avec le département de Galénique de l’université Paris Sud-11 et l’université de Liège (3 publiés, 2 non publiés).

En conclusion, tous les enseignant-chercheurs, le praticien hospitalier et le technicien publient sur les thèmes de l’unité ce qui reflète une bonne cohérence dans l’équipe. Les collaborations avec des équipes de recherche plus fondamentale sont généralement bien choisies et permettent de finaliser les projets. La formation par la recherche est bonne avec depuis 2004, 3 étudiants ayant obtenu leur doctorat d’université. Actuellement, l’unité accueille 5 étudiants en thèse dont 4 avec fonctions hospitalières et un étudiant belge réalisant une thèse en cotutelle dans le cadre d’un contra CIFRE. De plus, pendant le quadriennal 6 étudiants en Master 2 ont été encadrés.

4 Analyse équipe par équipe et par projet Equipe 1 " Emergence de la résistance bactérienne au sein des flores commensales "

Cette équipe est reconnue pour l’analyse des mécanismes d'émergence de la résistance aux antibiotiques dans les flores commensales et des facteurs de risques associés (activités professionnelles, pression de sélection antibiotique et environnementale). Ces travaux ont permis à cette équipe d’être associée au Centre National de Réference Français “Résistance aux antibiotiques” et d’être reconnue comme Centre National de Référence Associé “Résistance dans les flores commensales”. Les objectifs sont de mesurer la prévalence des résistances aux antibiotiques dans les flores commensales (ORL, cutanée et intestinale) dans différentes populations et différentes conditions environnementales y compris au cours des traitements antibiotiques. Le but final est d’utiliser les informations aquises afin de limiter l’émergence des bactéries résistantes. Les travaux suivants ont été réalisés, tous en collaboration avec différents organismes, en particulier pour la collecte des souches.

• Prévalence de la résistance au sein des flores commensales d’élèves en soins infirmiers ;

• Prévalence de la résistance au sein des flores commensales chez des sujets européens vivant en Guyane ;

• Etude des vecteurs de transmission des bactéries résistantes à l’homme : rôle des aliments destinés à être consommés crus. Le risque apparait faible et la poursuite du travail pourrait s’orienter vers l’analyse des bactéries non cultivables. Néanmoins, ce projet ne semble pas être continué ;

• Emergence de résistances dans la flore commensale aux cours de traitement par le Linezolide (oxazolidinone) ;

• Emergence de résistances in vivo aux cours de traitement antibiotique par la ciprofloxacine et variations des paramètres PK/PD.

Les travaux de cette équipe sont honorables et ont été à l’origine de 14 publications internationales depuis 2004 et de 15 communications dans des congrès internationaux ainsi que de 5 brevets déposés. Une thèse a été réalisée pendant le quadriennal, une autre en co-direction et 3 étudiants en Master 2 ont été encadrés. Cette

5

équipe a une renommée nationale et internationale comme le montrent les invitations du directeur ou de ses associés à des congrès nationaux (3) et internationaux (2) portant sur l’utilisation des antibiotiques et la participation à des missions de coopération pour des études épidémiologiques. De plus, le responsable de ce groupe a été membre d’un groupe de travail OMS en 2007 « Expert meeting on critically important antimicrobials ».

Les projets proposés sont dans la continuité des travaux réalisés depuis la création de l'unité et répondent aux exigences du CNR . Ils bénéficient du large réseau de collaborations internationales précédemment initiées, de l’appui du CNR et d’une start-up créée à la suite du dépot du premier des brevets. Quatre projets portent sur la biodiversité et la résistance des staphylocoques dans des flores nasales d’origine variée et constituent le travail de deux doctorants.

• Biodiversité et résistance des populations de Staphylococcus aureus et staphylocoque à coagulase négative dans le réservoir nasal communautaire dans différents pays. Un des intérêts sera de savoir si la résistance à la méticilline des staphylocoques à coagulase négative est transférable aux Staphylocoques à coagulase positive ;

• Evolution des populations de S. aureus dans le réservoir nasal des patients hospitalisés en réanimation. La caractérisation des souches devrait permettre de déterminer si certaines caractéristiques sont associées à une évolution particulière ;

• Biodiversité et résistance des populations de staphylocoques dans le réservoir nasal d’une population amérindienne isolée de Sud-Guyane et chez les animaux environnants ;

• Polymorphisme génétique de l’hôte et portage nasal de S. aureus ;

• Un cinquième projet cible la biodiversité et la résistance de E. coli dans le réservoir colique et correspond à un autre sujet de thèse ;

• Deux autres projets étudient le rôle des antibiotiques dans l’émergence de la résistance ainsi que les moyens de la prévenir :

- Prévention de l’émergence de la résistance bactérienne dans la flore digestive sous traitement antibiotique (Thèse contrat CIFRE, université et start-up) ;

- Facteurs associés à la résistance bactérienne aux fluoroquinolones dans les flores commensales de patients de médecine (thèse Chef de clinique de médecine). De plus, l’étude des mécanismes impliqués dans la résistance sera étudiée avec l’aide du PU-PH spécialisée sur la résistance aux quinolones rejoignant l’unité.

L’originalité des travaux provient de l’étude de la résistance aux antibiotiques dans des écosystèmes variés et de l’analyse exhaustive des nombreux facteurs associés. Malgré une idée générale de dispersion étant donné le nombre des études épidémiologiques initiées, l’analyse rigoureuse des résultats devrait permettre d’obtenir, comme dans leurs études précédentes, des retombées importantes pour mettre en évidence les facteurs associés à l’émergence de la résistance et ainsi définir des modalités de lutte contre la résistance aux antibiotiques.

Thème 2 " Emergence de la résistance bactérienne dans les foyers infectieux "

Cette équipe étudie les facteurs de l'émergence de la résistance bactérienne in vivo en utilisant comme modèles les foyers infectieux expérimentaux ou cliniques. L'impact des paramètres pharmaco-cinétiques et pharmaco-dynamiques des antibiotiques sur l'émergence de la résistance bactérienne est un des points forts de cette équipe. Deux sujets ont été développés :

• Sélection et caractérisation de mutants résistants à bas niveau de gentamicine chez Enterococcus faecalis dans le modèle d’endocardite expérimental. La caractérisation du nouveau mécanisme de résistance sélectionné in vivo n’a pu être abordée qu’avec la collaboration d’une autre équipe spécialisée sur les mécanismes de résistance ;

• Influence du phénotype mutateur chez S. aureus sur l'émergence de mutants résistants dans des modèles infectieux expérimentaux (ostéite du rat).

Ces travaux sont à l’origine de 10 publications internationales depuis 2004 et de 4 communications dans des congrès internationaux. Une thèse a été réalisée pendant le quadriennal et 3 étudiants en Master 2 ont été encadrés. Le responsable de l’équipe a été invité 5 fois pour des conférences ou des réunions nationales.

6

Les projets sont dans la continuité des travaux entrepris, ils visent à analyser les risques qui peuvent influencer l'émergence de la résistance dans les foyers infectieux et conduire à de nouvelles recommandations thérapeutiques pour les éviter. Quatre projets sont proposés. Ils concernent des antibiotiques largement utilisés pour traiter contre les infections communautaires et/ou nosocomiales :

• Etude de l'impact du gène qnr chez E. coli sur la croissance bactérienne et la sélection de mutants résistants aux quinolones in vitro et dans un modèle murin de pyélonéphrite expérimentale. Ce travail bénéficiera de l’arrivée dans l’unité d’un PU-PH spécialiste de la résistance aux quinolones et est complémentaire de l’étude clinique réalisée dans l’autre groupe ;

• Influence des gènes impliqués dans l'autolyse de E. faecalis sur la résistance phénotypique à l’amoxicilline. Des mutants variés seront analysés in vitro et in vivo dans le modèle d’endocardite expérimentale. Ce projet est ambitieux et nécéssitera un investissement important en temps et comme prévu la collaboration de spécialistes en résistance bactérienne. Le MCU-PH impliqué dans ce projet n’était pas présent (congé maternité) ;

• Infection chez l’homme. Impact de la variabilité des paramètres PK et PD de l'imipénème sur l’évolution des pneumonies à bacilles Gram négatif acquises sous ventilation mécanique. Ce projet sera porté par le PU-PH réanimateur rejoignant l’équipe ;

• Un quatrième projet, annoncé de manière informelle lors des discussions, concerne l'analyse de l'émergence de la résistance au linezolide lors du traitement de l''infection du pied chez le patient diabétique. Après la discussion, le DU a choisi de ne pas poursuivre ce projet.

Le point fort de ces projets sont de combiner études en modèles infectieux expérimentaux et études cliniques.

5 Analyse de la vie de l'unité • En termes de management :

Les discussions avec l’ensemble du personnel indiquent des bonnes relations humaines au laboratoire. L’encadrement des doctorants et des étudiants en master est bien organisé avec des réunions hebdomadaires de travail. Des collaborations avec 3 équipes INSERM appartenant à l’IFR permettent de compléter les résultats. Tous les doctorants présentent leurs travaux dans le cadre de congrès nationaux (RICAI) et internationaux (ICAAC).

La dotation récurrente universitaire est complétée par des contrats de recherche obtenus pour des études épidémiologiques internationales et pour la lutte contre la dissémination de la résistance bactérienne.

Les droits de propriété intellectuelle sont très bien gérés comme le montrent la participation d'un des PU-PH à une start-up (et la participation d’un PU-PH comme consultant d’une autre start-up) et l’existence de 5 brevets déposés.

L’hygiène et sécurité sont sous la responsabilité du personnel technique de l’unité. Le laboratoire est équipé d’un laboratoire P2 et d’une animalerie A2 tout à fait conformes. L’animalerie est de plus ouverte aux autres équipes de l’IFR. De même, une mutualisation de la laverie est organisée. Cependant, le personnel dédié apparaît insuffisant pour réaliser l’entretien de la verrerie de cette unité et d’une autre unité INSERM.

• En termes de ressources humaines :

Le devenir et la promotion du personnel sont bien pris en compte comme le montre la promotion du technicien au grade d’ingénieur.

Les recrutements futurs sont prévus. On remarque l’éloignement géographique d’un MCU-PH en Médecine interne dans l’université Paris 5 et qui continue ses travaux de recherche dans cette unité. Un rapprochement des différentes activités serait souhaitable.

7

• En termes de communication :

La communication se fait naturellement tous les jours dans les discussions au laboratoire et lors des réunions hebdomadaires du laboratoire. Par ailleurs, les étudiants et chercheurs bénéficient de l’IFR et de la proximité d’équipe INSERM pour complément d’information.

Les chercheurs, les étudiants participent aux congrès dans leur discipline, d’abord au niveau national (RICAI, SFM) mais aussi au niveau international (ICAAC).

6 Conclusions — Points forts :

• La spécificité et l’originalité des thèmes de recherche sur le risque d’émergence de la résistance aux antibiotiques, leur cohérence et la synergie entre les deux équipes.

• Les compétences complémentaires des deux équipes de l’unité permettent d’associer des études épidémiologiques, des modèles expérimentaux animaux, et des études cliniques chez les volontaires sains et les patients.

• L’intérêt et l’importance des résultats en santé publique pour le bon usage des antibiotiques.

• L’équilibre entre les activités de recherche et les activités hospitalières soit en médecine interne soit en bactériologie médicale.

• Les liens entre recherche et applications cliniques, la participation dans des start-up et la publication de brevets pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ils pourraient permettre une diminution de la pression de sélection antibiotique au sein du tractus intestinal et, in fine, diminuer l’émergence de bactéries multirésistantes.

• L’augmentation du nombre d’étudiants en thèse en accord avec le nombre de HDR

• Le bon environnement de travail à la fois matériel et humain.

— Points à améliorer :

• L’existence de nombreux sous thèmes pouvant être génératrice d’une dispersion de moyens d’autant plus que cette unité n’a pas le soutien de chercheurs temps plein.

• L’absence d’approfondissement suffisant des nombreuses données récoltées pouvant aboutir à des résultats novateurs.

• La localisation d’un MCU-PH à l’université Paris 5 pour ses fonctions d’enseignement et de médecine clinique. Cette dispersion géographique peut être à l’origine d’une perte de temps et de productivité.

— Recommandations :

• Le comité de façon consensuelle fait les recommandations suivantes afin d’améliorer les résultats de l’équipe :

• Essayer de trouver une solution de rapprochement pour le chercheur MCU-PH isolé à l’université Paris 5. Son association à un projet impliquant un autre chercheur pourrait améliorer sa situation et faciliterait les liens entre ses activités hospitalieres et sa recherche.

• Concernant la thématique “flores commensales” : focaliser la thématique sur une ou deux questions précises et éviter la dispersion et la multiplicité des sous projets ce qui devrait permettre d’approfondir les observations originales sur l’émergence de la résistance dans des environnements spécifiques.

• Renforcer les collaborations avec des équipes de recherche fondamentale afin de mieux valoriser les résultats d’études descriptives et d’élargir les retombées des études épidémiologiques.

• Formaliser les relations avec les autres équipes de recherche en microbiologie et infectiologie dans l’université Paris 7 Denis Diderot pour dynamiser le groupe et être plus attractif pour des stagiaires post-doctorants et des scientifiques invités.

8

SERVICE : EA 3964, Directeur Bruno FANTIN

Bureau : 371 Adresse postale : tél. +33 (0) 1 44 85 61 55 Site Xavier BICHAT 16, rue Henri Huchard fax +33 (0) 1 44 85 61 47 BP 419 -75870 Paris Cedex 18 fchau@bichat.inserm.fr

Objet : rapport d’évaluation AERES de l’EA3964/volet général Ref : AER_P07_026-EA 3964-AG-V1 Paris, le 28 mai 2008 Monsieur de Président, Je remercie le comité d’experts de nous avoir transmis le rapport d’évaluation de notre équipe, à la suite de la visite du 13 mars. Nous avons quatre remarques d’ordre général concernant les recommandations des experts : La première concerne le deuxième point des recommandations du comité d’experts, page 8 : « Concernant la thématique flores commensales : focaliser la thématique de recherche sur une ou deux questions précises et éviter la dispersion et la multiplicité des sous projets ce qui devrait permettre d ‘approfondir les observations originales sur l’émergence de la résistance dans des environnements spécifiques ». Les années écoulées ont été celles de la création de notre EA et du CNR sur la résistance dans les flores commensales. Nous avons donc constitué au cours de cette période des collections de souches nombreuses et diversifiées qui vont pouvoir maintenant faire l’objet d’études approfondies. La deuxième concerne le troisième point des recommandations du comité d’experts, page 8 : « Renforcer les collaborations avec des équipes de recherche fondamentale afin de mieux valoriser les résultats d’études descriptives et d’élargir les retombées des études épidémiologiques ». Une demande pour approfondissement des résultats a été soumise à l’ANR et rejetée comme trop précoce. Elle sera re-soumise avec les premières publications. Une collaboration été initiée avec l’unité INSRM U914 « Résistances émergentes aux antibiotiques » de Patrice Nordmann. La troisième remarque concerne l’importance considérable qui est donnée dans le rapport à la situation transitoire d’un médecin-chercheur MCU-PH (4ème paragraphe

SERVICE : EA 3964, Directeur Bruno FANTIN

Bureau : 371 Adresse postale : tél. +33 (0) 1 44 85 61 55 Site Xavier BICHAT 16, rue Henri Huchard fax +33 (0) 1 44 85 61 47 BP 419 -75870 Paris Cedex 18 fchau@bichat.inserm.fr

page 7 ; dernier paragraphe page 7 ; 3ème point à améliorer page 8 ; première recommandation page 8). Cette personne a initié sa thèse de doctorat au sein de notre laboratoire, quand elle était CCA à la Faculté de Médecine de notre Université, puis a poursuivi son cursus hospitalier au sein d’un hôpital de l’Université Paris 5 en cours de thèse. Cette thèse de doctorat a été terminée et soutenue dans notre laboratoire en décembre 2005, permettant à cette personne d’être maintenant nommée MCU-PH à l’Université Paris 5. Comme cela a été discuté avec le comité lors de la restitution orale, il nous paraît logique et légitime que cette personne rejoigne une équipe de recherche appartenant à son Université d’affectation afin de faciliter les liens entre son activité hospitalière et universitaire, comme suggéré par le comité au point 2 de ses recommandations. La dernière remarque concerne le fait que les travaux de recherche effectués au sein du laboratoire sur le thème de la résistance aux entérocoques sont réalisés sous la direction d’Agnès Lefort, MCU-PH, ayant obtenu son habilitation à diriger les recherches en 2008. Ce point n’a pas paru clair pour les experts en raison de l’absence d’Agnès Lefort pour congé maternité lors de la visite des experts le 13 mars. L’argumentaire est détaillé dans le volet matériel de notre réponse. Je vous prie d’agréer, Monsieur le Président, l’expression de ma plus haute considération.

Bruno Fantin