NOUVELLES SOUCHES DE BACTÉRIOPHAGES ET LEURS UTILISATIONS
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne de nouvelles souches de bactériophages (phages) efficaces contre Staphylococcus aureus et des compositions de celles-ci, ainsi que la combinaison d’au moins une souche de bactériophage efficace contre Staphylococcus aureus avec une bactériocine et/ou avec du lysozyme et/ou avec un antibiotique. L’invention concerne également l’utilisation de ces bactériophages en tant que conservateurs alimentaires, additifs alimentaires, probiotiques, solution désinfectante, biocide ou encore leur utilisation thérapeutique pour traiter des infections ou les contaminations par Staphylococcus aureus, en particulier pour le traitement de la mammite.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE Au cours des dernières années, avec l'émergence de souches bactériennes multi-résistantes aux antibiotiques, les recherches se tournent vers les phages. L'utilisation de phages pour inactiver les bactéries pathogènes est considérée comme un moyen intéressant de remplacement des antibiotiques en médecine humaine, vétérinaire et pour la conservation des produits alimentaires ainsi que pour l’éradication des biofilms. En effet, les phages sont considérés comme des « anti-microbiens intelligents » pour leur spécificité, ils infectent les bactéries cibles sans aucun effet sur la flore commensale et sont éliminés naturellement lorsque les bactéries hôtes sont totalement éliminées.
Il est important de noter que deux différents types de phages existent : les phages lytiques (virulents) et tempérés (lysogéniques). Pour les lytiques, la première étape de l'infection du phage est l'adsorption des phages à la paroi de la cellule bactérienne grâce à des interactions spécifiques entre des protéines virales et des récepteurs de la cellule hôte. Après avoir pénétré dans la cellule bactérienne, les phages virulents se répliquent rapidement pour synthétiser leurs protéines de capside et leur génome à l'intérieur de la cellule hôte. Enfin, les nouveaux phages s’échappent de la bactérie hôte par la rupture de
la paroi cellulaire qui conduit à la mort de la cellule bactérienne. Alors que les phages tempérés intègrent leur matériel génétique dans le chromosome de la cellule hôte, qui est répliqué avec le génome de la cellule hôte (sous forme de prophage). Seuls les phages tempérés peuvent s’intégrer dans le génome bactérien et participer aux transferts horizontaux de gènes entre les populations bactériennes. Pour des applications en thérapie, uniquement les phages lytiques sont sélectionnés pour leur capacité à lyser rapidement des bactéries ciblées.
En médecine vétérinaire, l'utilisation de l’antibiotique est actuellement réduite en production animale. Les phages sont apparus comme une méthode alternative pour lutter contre les maladies bactériennes chez les animaux et pour contrôler la transmission des agents pathogènes responsables de maladies d'origine alimentaire à l'homme. Par exemple, la réduction de de Campylobacter et de toute autre bactérie pathogène par des phages a été étudiée dans plusieurs travaux y compris pour la destruction des biofilms ou en aquaculture. L’administration des phages est possible par voie orale, intraveineuse, ou par voie topique. Plusieurs études ont montré la diffusion des phages dans le sang, dans les reins ou dans le foie.
Certains produits de phages ont été approuvés et commercialisés. Par exemple, en 2006, la FDA (Food and Drug Administration) a approuvé que l'utilisation et la préparation des bactériophages soient reconnues inoffensives et que les phages soient utilisés comme additifs alimentaires pour le contrôle de bactéries pathogènes. Le produit ListexTM est appliqué pour contrôler Listeria monocytogenes du saumon fumé, dans la viande et les produits à base de volaille. Le ListexTM a également été approuvé pour l’application en industrie alimentaire par la Food Standards Australia & New Zealand (FSANZ) en 2012. En Europe, le phage P 100 est un produit similaire au ListexTM. Cependant, certaines études ont rencontré des échecs dans l’utilisation de phages ; en effet, plusieurs facteurs peuvent intervenir sur l’efficacité du traitement. Pour les applications antibactériennes, les phages doivent être lytiques et avoir un large spectre d’activité (capacité d’infecter plusieurs souches bactériennes cibles). Ils doivent être stables dans les conditions du traitement et surtout avoir accès aux bactéries ciblées. Le dernier facteur dépend de la composition et la structure de la matrice.
Staphylococcus anreits est l’espèce bactérienne la plus rencontrée en pathologie humaine et vétérinaire.
Plusieurs études ont été menées sur les phages anti- Staphylococcus aureus pour développer des applications dans le traitement d’infection bactérienne chez l’homme et chez les animaux, mais aussi pour la conservation des produits alimentaires. Parmi les phages isolés et caractérisés jusqu’à présent, le phage K est le plus intéressant pour sa capacité d’ infecter plusieurs souches de S. aureus (large de spectre d’activité). Cependant, certaines études ont montré que l’infection du phage K est inhibée dans le lait cru.
En élevage d’animaux de ferme allaitants, cette bactérie est la responsable majeure de la mammite. Le traitement courant est l’utilisation des antibiotiques ou le tarissement. Cependant, l’émergence de souches multi-résistantes a rendu l’antibiotique inefficace. Les traitements actuels ne permettent pas d’avoir un taux de guérison élevé (20 à 50% et l’infection des phages est inactive dans le lait cru, ce qui pourrait réduire l’efficacité du traitement par les phages en milieu de lactation. Dans ce contexte, il est donc nécessaire de trouver un nouveau traitement pour soigner les infections liées à S. aitreas.
Les inventeurs ont découvert de manière surprenante que les bactériophages déposés à la Collection Nationale de cultures de micro-organismes (CNCM) sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492 permettaient d’infecter un large spectre de souches de S. aureus et étaient également capables d’inhiber efficacement le développement de cette bactérie, y compris dans un milieu composé de lait cru.
Par ailleurs, les inventeurs ont également découvert que la combinaison d’au moins une souche de bactériophage anti-S. aureus avec une bactériocine, telle que la nîsine, et/ou avec du lysozyme et/ou avec un antibiotique, avait un effet synergique sur l’inhibition du développement de S. aureus , y compris dans un milieu composé de lait cru.
RÉSUMÉ
La présente invention concerne une composition comprenant une souche de bactériophage choisie parmi les souches telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM-5492. Selon un mode de réalisation, ladite composition comprend en outre au moins une souche de bactériophage choisie parmi les souches telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Selon un mode de réalisation, ladite composition comprend trois souches de bactériophage choisies parmi les souches telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Selon un mode de réalisation, ladite composition comprend les trois souches de bactériophage déposées à la CNCM sous les numéros :
- CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410,
- CNCM I-5491, CNCM I-5492 et CNCM I-5408, ou
- CNCM I-5491, CNCM I-5492 et CNCM I-5409.
Selon un mode de réalisation, ladite composition comprend en outre une bactériocine, en particulier la nisïne, et/ou du lysozyme, et/ou au moins un antibiotique.
La présente invention concerne également une composition comprenant au moins une souche de bactériophage ladite composition comprend en outre une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou au moins un antibiotique.
Selon un mode de réalisation, ladite composition comprend en outre au moins un antibiotique notamment choisi parmi la streptomycine, la cloxacilîine et l’oxytétracycline,
La présente invention concerne également un nécessaire de pièces comprenant ladite composition précédemment décrite et au moins un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique.
La présente invention concerne également un nécessaire de pièces comprenant une composition comprenant au moins un bactériophage et au moins un autre élément tel qu’une bactériocïne, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique.
La présente invention porte également sur une composition telle que décrite précédemment ou un nécessaire de pièces tel que décrit précédemment, pour son utilisation comme médicament.
La présente invention concerne une composition telle que décrite précédemment ou nécessaire de pièces tel que décrit précédemment, pour son utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par Staphylococcus aureus chez un mammifère comme l’Homme ou l’animal.
Selon un mode de réalisation, ladite infection par Staphylococcus aureus est la mammite chez le mammifère allaitant, en particulier la vache, la brebis, la chèvre, la bufflonne ou la chamelle.
La présente invention porte sur l' utilisation d’une composition telle que décrite précédemment comme solution désinfectante, biocide, additif alimentaire, conservateur alimentaire ou probiotique.
La présente invention concerne également un nécessaire de pièces comprenant au moins une souche de bactériophage et un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique pour son utilisation selon l’une des revendications comme médicament, en particulier pour son utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par Staphylococcus aureus chez un mammifère comme l’Homme ou l’animal, dans lequel ladite souche et ledit autre élément sont à administrer de façon simultanée, séparée ou séquentielle, de préférence simultanée.
La présente invention concerne une souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5409.
La présente invention concerne une souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5410.
La présente invention concerne une souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5491.
La présente invention concerne une souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5492
DÉFINITIONS
Dans la présente invention, les termes ci-dessous sont définis de la manière suivante :
“Additif alimentaire” concerne un produit ajouté aux denrées alimentaires commerciales (notamment aliments industriels) destinées à l'alimentation humaine et/ou animale.
- "Antibiotique” concerne une substance, d’origine naturelle ou synthétique, utilisée contre les infections causées par les bactéries.
“Bactériocine” concerne une famille de peptides ou protéines synthétisés naturellement par certaines bactéries. Une bactériocine consiste généralement en un composé protéique de 20 à 60 acides aminés. Les bactériocines ne sont pas des antibiotiques maïs elles possèdent des propriétés antibiotiques.
- “Bactériophage” et“phage” sont utilisés indifféremment et désignent la même entité
“Biocide” est un produit destiné à détruire, repousser ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles, à en prévenir faction ou à les combattre, par une action chimique ou biologique.
“Désinfectant” est substance capable de détruire ou d'empêcher le développement des microbes, notamment des bactéries au niveau des milieux inertes (non vivants : sols, instruments, etc)
- “Conservateur alimentaire” concerne un produit ajouté pour prévenir le développement de micro-organismes dans les denrées alimentaires et ainsi prévenir d’éventuelles intoxications alimentaires.
“Lysozyme” concerne une enzyme présente dans divers liquides biologiques, comme le blanc d'œuf, le mucus nasal, les larmes, le lait ou le mucus cervical. Les lysozymes sont divisés en différents types : lysozymes de type-c (pour "chicken"), lysozymes de type-g (pour "goose"), lysozymes de type-i (pour "invertebrate"), lysozymes de type-ch (pour Chalaropsis), les lysozymes de plantes, les lysozymes bactériens et les lysozymes phagiques.
- “Mammifère” concerne une classe d'animaux vertébrés, vivipares, qui sont caractérisés essentiellement par la présence de mamelles, d'un cœur à quatre cavités, d'un système nerveux et encéphalique développé, par une température interne constante et une respiration de type pulmonaire. Parmi les mammifères, on trouve l’homme et les animaux d’élevage comme les ovins, les bovins et les carins.
- “Mammite” concerne une infection mammaire par un microorganisme, en particulier une bactérie comme S. aureus.
“Probiotique” concerne les microorganismes vivants, qui, lorsqu’ils sont consommés en quantités adéquates, confèrent un effet bénéfique sur la santé et l’immunité de l’hôte sain.
“Traitement” ou“traiter” concerne le traitement thérapeutique et les mesures prophylactiques ou préventives dont l’objet est de prévenir ou de ralentir la pathologie (ici une infection). Les sujets nécessitant un traitement incluent les sujets déjà affectés par la pathologie ainsi que ceux qui risquent de développer la pathologie. Un sujet est traité efficacement pour la pathologie si, après avoir reçu une dose thérapeutiquement efficace d’une composition selon la présente invention, le sujet montre une amélioration d’un ou de plusieurs paramètres suivants : réduction du nombre de pathogènes, diminution d’un ou plusieurs symptômes associés à la pathologie, diminution de la morbidité et de la mortalité, amélioration de la qualité de vie.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Souches de bactériophages
La présente invention concerne la souche de bactériophage déposée à la Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) sous le numéro CNCM I-5408. La présente invention concerne également la souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5409.
La présente invention concerne également la souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5410.
La présente invention concerne également la souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5491.
La présente invention concerne également la souche de bactériophage déposée à la CNCM sous le numéro CNCM I-5492.
Compositions comprenant une souche de bactériophage
Selon un mode de réalisation, la présente invention concerne une composition comprenant une souche de bactériophage choisie parmi les souches telles que déposées à la Collection Nationale de Cultures de Microorganismes (CNCM) sous les numéros CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation, ladite composition comprend en outre au moins une souche de bactériophage choisie parmi les souches telles que déposées sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I -5491 et CNCM I-5492. La ou les souches additionnelles comprises en outre dans la composition sont différentes de la souche choisie en premier lieu.
Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur une composition comprenant au moins deux souches de bactériophage choisies parmi les souches telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 ou CNCM I-5492.
Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend les souches CNCM I-5409 et CNCM-5410, les souches CNCM I-5409 et CNCM-5408, les souches CNCM I-5410 et CNCM-5408, les souches CNCM I-5408 et CNCM I-5491, les souches CNCM I-5408 et CNCM I-5492, les souches CNCM I-5409 et CNCM I-5491 , les souches CNCM I-5409 et CNCM I-5492, les souches CNCM I-5410 et CNCM I-5491 , les souches CNCM I-5410 et CNCM I-5492, les souches CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur une composition comprenant trois souches de bactériophage choisies parmi les souches CNCM I -5410, CNCM I-5409, CNCM-5408, CNCM I-5491, CNCM I-5492. Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend les souches CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend les souches CNCM I-5491, CNCM I-5492 et CNCM I-5408.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend les souches CNCM I-5491 , CNCM I-5492 et CNCM I-5409.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comporte un véhicule phannaceutiquement acceptable. Ce véhicule peut être une solution d’eau saline, en particulier à 15% de NaCl ou une solution de tampon phosphate (PBS) qui contient un sel, par exemple NaCl ou CaCl2 ou une solution de tampon de stockage de phage SM qui contient de NaCl, MgSO4, Tris-NaCl, gélatine.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comporte un agent stabilisant, par exemple le glycérol et/ou le sorbitol et/ou le sucrose ou/et un agent pour ajuster la viscosité.
Dans un mode de réalisation particulier, dans ladite composition, la concentration de chaque souche de bactériophage est comprise entre 106/mL et 1012/mL, en particulier de 108 /mL, plus particulièrement 107/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, comprend en outre une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme et/ou au moins un antibiotique.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, et une bactériocine, par exemple la nisine, et/ou du lysozyme et/ou un antibiotique.
Combinaison d’une souche de bactériophage avec une bactériocine
Dans un mode de réalisation particulier, la composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, comprend en outre une bactériocine.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, et une bactériocine. Un autre aspect de l’invention porte sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage pour son utilisation dans le traitement d’une infection par
S. aureus, caractérisée en ce que ladite composition comprend au moins une souche de bactériophage et une bactériocine.
Au sens de la présente demande, la bactériocine est par exemple choisie parmi la nisine, la colicine et la natamycine. Dans un mode de réalisation particulier, ladite bactériocine est la nisine. Dans un autre mode de réalisation, ladite bactériocine est une bactériocine recombinante, en particulier de la nisine recombinante.
Dans un cas plus particulier, la concentration en bactériocine, par exemple la nisine, est comprise entre 0.05 mg/mL et 2 mg/mL, plus particulièrement entre 0.05 mg/mL et 1 mg/mL, et notamment entre 0.05 mg/mL et 0.5 mg/mL, plus particulièrement de
0.1 mg/mL à 0.4 mg/mL, plus particulièrement de 0.1 mg/mL à 0.3 mg/ml, encore plus particulièrement de 0.2 mg/mL.
Typiquement la souche de bactériophage est une souche capable d’inhiber le développement du Staphylococcus aureus. Typiquement, un test permettant de déterminer si un bactériophage inhibe le développement de S. aureus est celui décrit dans l’exemple 7 de la partie Exemples ci-après. Dans un mode de réalisation particulier, ladite souche de bactériophage est choisie parmi les souches déposées sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite souche de bactériophage est choisie parmi les souches déposées sous les numéros CNCM I-5491 ou CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois souches de bactériophage teiless que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492. Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois souches de bactériophage tels que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5409, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Combinaison d'une souche de bactériophage avec du ivsozvme
Dans un mode de réalisation particulier, la composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, comprend en outre une enzyme chargée positivement et ayant la capacité d’hydrolyser le peptidoglycane de la paroi bactérienne. En particulier, l’enzyme est le lysozyme.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, et du lysozyme.
Dans un mode de réalisation plus particulier, le lysozyme est un lysozyme de type-c, et plus particulièrement du lysozyme de jaune d’oeuf.
Dans un autre aspect, l'invention porte également sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage pour son utilisation pour le traitement d’une infection par S. aureus , caractérisée en ce que ladite composition comprend au moins une souche de bactériophage et du lysozyme.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant une composition comprenant au moins une souche de bactériophage, et du lysozyme.
Typiquement la souche de bactériophage est une souche capable d’inhiber le développement de Staphylococcus aureus.
En particulier, la concentration en lysozyme est supérieure à 1,25 mg/ml, en particulier d’au moins 2.5 mg/mL, plus particulièrement de 2.5 mg/mL,
Dans un mode de réalisation particulier, la concentration de la souche de bactériophage est comprise entre 106/mL et 1012/mL, en particulier de I08 /mL et 1010/mL, plus particulièrement 107/mL.
Combinaison d'une souche de bactériophage avec une bactériocine et du lysozyme
Dans un mode de réalisation particulier, la composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, comprend en outre une bactériocine et du lysozyme.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage et une bactériocine, notamment la nisine, et du lysozyme.
Dans un mode de réalisation plus particulier, le lysozyme est un lysozyme de type-c, et plus particulièrement du lysozyme de jaune d’œuf
Un autre aspect de l’invention porte sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage en combinaison avec une bactériocine et du lysozyme pour son utilisation dans le traitement d’une infection par S. aureus.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant une composition comprenant au moins une souche de bactériophage d’une part, du lysozyme et une bactériocine d’autre part pour son utilisation dans le traitement d’une infection par S. aureus.
Dans un mode de réalisation particulier, la concentration de la souche de bactériophage est comprise entre 106/mL et 1012/mL, en particulier de 108/mL, plus particulièrement 107/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite souche de bactériophage est choisie parmi les souches déposées sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5409, CNCM I -5410, CNCM I-5491 ou CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois bactériophages tels que déposés à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois bactériophages tels que déposés à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend deux ou trois bactériophages tels que déposés à la CNCM sous les numéros CNCM I-5409, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition comprend au moins une souche de bactériophage en combinaison avec la nisine et du lysozyme.
Dans un mode de réalisation particulier, la concentration en nisine est comprise entre 0.05 mg/mL et 2 mg/mL, plus particulièrement entre 0.05 mg/mL et 1 mg/mL, et notamment entre 0.05 mg/mL et 0.5 mg/mL plus particulièrement de 0.1 mg/mL à
0.4 mg/mL, plus particulièrement de 0.1 mg/mL à 0.3 mg/mL, encore plus particulièrement de 0.2 mg/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, la concentration en lysozyme est égale ou supérieure à 0.5 mg/mL. Dans un mode de réalisation particulier, la concentration en lysozyme est égale ou supérieure à 1.25 mg/mL.
Combinaison d'une souche de bactériophage avec au moins un antibiotique
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, comprend en outre au moins un antibiotique. Dans un mode de réalisation particulier, la composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, est utilisée en combinaison avec au moins un antibiotique.
Autrement dit, selon un mode de réalisation particulier, la présente invention porte sur un produit combiné ou une préparation combinée comprenant ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage et au moins un antibiotique.
Dans un autre aspect, l’invention porte également sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage en combinaison avec au moins un antibiotique pour son utilisation pour le traitement d’une infection par S. aureus. Typiquement la souche de bactériophage est une souche capable d’inhiber le développement de Staphylococcus aureus.
Dans un mode de réalisation particulier, ledit antibiotique est choisi parmi : la cloxacilline, l'oxytétracycline, la streptomycine, la gentamycine, le chloramphénicol, la tétracycline, l’ampicilline ou l’érythromycine.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, est utilisée en combinaison avec la cloxacilline.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, est utilisée en combinaison avec Poxytétracycline.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition précédemment décrite comprenant au moins une souche de bactériophage, est utilisée en combinaison avec la streptomycine. Dans un mode de réalisation particulier, l'antibiotique est utilisé à une concentration comprise entre 5 mg/mL et 200 mg/mL, en particulier entre 10 mg/mL et 100 mg/mL, et notamment entre 25 mg/mL et 100 mg/mL, en particulier entre 25 mg/mL et 75 mg/mL, plus particulièrement 50 mg/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, l'antibiotique est utilisé à une concentration comprise entre 0.125 mg/mL et 5 mg/mL, en particulier entre 0.625 mg/mL et 2.5 mg/mL, plus particulièrement 1.25 mg/mL
Dans un mode de réalisation particulier, l'antibiotique, tel que la streptomycine, la cloxacilline et Poxytétracycline, est utilisé à une concentration comprise entre 5 mg/mL et 200 mg/mL, en particulier entre 10 mg/mL et 100 mg/mL, et notamment entre 25 mg/mL et 75 mg/mL, en particulier 50 mg/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, l'antibiotique, tel que la streptomycine, la cloxacilline et Poxytétracycline, est utilisé à une concentration comprise entre 0.625 mg/mL et 2.5 mg/mL, en particulier 1.25 mg/mL.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite souche de bactériophage est choisie parmi les souches telles que déposées sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 ou CNCM I-5492 et l'antibiotique choisi parmi la streptomycine, la cloxacilline et Poxytétracycline.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5409 et CNCM I -5410 et la streptomycine.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5409 et CNCM I -5410 et la cloxacilline.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410 et l’oxytétracycline. Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5491 et CNCM I -5492 et la cloxacilline.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5491 et CNCM I-5492 et la streptomycine.
Dans un mode de réalisation particulier, la composition comprend les souches déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492 et l’oxytétracycline.
Dans un mode de réalisation, l’invention porte sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage en combinaison avec une bactériocine, par exemple la nisine, et du lysozyme et/ou un antibiotique.
Dans un mode de réalisation, l’invention porte sur une composition comprenant au moins une souche de bactériophage, ledit bactériophage étant capable d’inhiber le développement de Staphylococcus aurais, en combinaison avec une bactériocine, par exemple la nisine, et du lysozyme et/ou un antibiotique.
Nécessaire de pièces
La présente demande porte également sur un nécessaire de pièces (kit de parties) comprenant une composition comprenant au moins une souche de bactériophage telle que décrite précédemment et au moins un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique,
Dans un mode de réalisation, sur un nécessaire de pièces (kit de parties) comprenant une composition comprenant au moins une souche de bactériophage et au moins un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique. Dans un mode de réalisation particulier, la présente demande porte sur un nécessaire de pièces (kit de parties) comprenant une composition comprenant au moins un bactériophage telle que décrite précédemment et au moins un antibiotique.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend au moins une souche de bactériophage choisie parmi les souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend deux ou trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I- 5409, CNCM I-5410, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend deux ou trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5409 et CNCM I-5410
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend deux ou trois souches de bactériophages telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend deux ou trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5409, CNCM I-5491 et CNCM I-5492.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend les trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I -5408, CNCM I -5491 et CNCM I -5492 et au moins un antibiotique choisi parmi la streptomycine, la cloxacilline et l’oxytétracycline.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend les trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I- 5491 et CNCM I-5492 et une bactériocine, préférentiellement la nisine.
Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend les trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492 et du lysozyme. Dans un mode de réalisation particulier, ladite composition dudit nécessaire de pièces comprend tes trois souches de bactériophage telles que déposées à la CNCM sous les numéros CNCM I-5408, CNCM I-5491 et CNCM I-5492 et une bactériocine telle que la nisine et du lysozyme.
Dans un mode de réalisation particulier, sur un nécessaire de pièces (kit de parties) comprenant une composition comprenant au moins une souche de bactériophage telle que décrite précédemment et une bactériocine, en particulier la nisine, et du lysozyme, et au moins un antibiotique.
Utilisations des compositions et de leurs combinaisons
La présente demande porte également sur l’utilisation des compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment.
En particulier, il s’agit d’une utilisation comme solution désinfectante. En particulier, il s’agit d’une utilisation comme solution anti-Staphylocoque doré. Ces solutions peuvent être utilisées sur toutes sortes de surfaces, par exemple sur du matériel médical, des instruments chirurgicaux, des dispositifs médicaux destinés à l’implantation in vivo (prothèses par exemple).
Elles peuvent également être utilisées sur la peau chez le mammifère, aussi bien chez l’Homme que chez l’animal.
Une utilisation particulière est une utilisation sur le pis des mammifères allaitants, plus particulièrement des mammifères allaitants de ferme.
La présente demande porte également sur l’utilisation des compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, comme additif alimentaire.
En particulier, il s’agit d’additif alimentaire pour l’alimentation animale. Ces additifs ont pour but d’améliorer certaines caractéristiques des aliments, par exemple pour en relever le goût ou pour rendre plus digestes les matières premières des aliments pour animaux.
Plus particulièrement, ladite composition est utilisée comme additif zootechnique.
La présente demande porte également sur l’utilisation des compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, comme biocide.
La présente demande porte également sur l’utilisation des compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, comme conservateurs alimentaires.
La présente demande porte également sur l’utilisation des compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, comme probiotique,
Utilisations thérapeutiques des compositions et de leurs combinaisons
La présente demande porte également sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment ou un nécessaire de pièces selon la présente invention, pour une utilisation comme médicament. La présente demande porte également sur les compositions telles que décrites précédemment comprenant au moins une souche de bactériophage et/ou une bactériocine et/ou du lysozyme pour une utilisation comme médicament.
La présente demande porte également sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, pour une utilisation dans l'élimination d’un biofilm ou la prévention de la formation d’un biofilm. Typiquement, il s’agît d’un biofilm formé ou pouvant se former à la surface d’un dispositif médical (par exemple prothèse) après son implantation in vivo,
La présente demande porte également sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment ou un nécessaire de pièces selon la présente invention, pour une utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par à S. aureus.
La caractérisation d’une infection par S. aureus est bien connue de l’Homme du métier. Une infection par S. aureus peut entraîner, de manière non limitative, les pathologies suivantes : - des infections cutanées suppuratives c'est-à-dire avec production de pus (formes les plus fréquentes) telles que furoncles, panaris, folliculite, sycosis, cellulite, érysipèle, suppurations de plaies, pemphigus néonatal, impétigo, mammites ;
- des myosites aiguës ;
- des otites et sinusites ;
- des infections de différents viscères : infections de l'appareil respiratoire : pneumonies, endocardite (en particulier chez les patients porteurs de prothèses), infections urinaires, phlébites, certains types d'entérite, méningites ;
- syndrome du choc toxique ;
- intoxication alimentaire ;
- infection des os tel que les ostéomyélites.
En particulier, la présente demande porte sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment ou un nécessaire de pièces selon la présente invention, pour une utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par S. aureus chez le mammifère.
En particulier, la présente demande porte sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment ou un nécessaire de pièces selon la présente invention, pour une utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par S. aureus chez l’Homme.
En particulier, la présente demande porte sur les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment ou un nécessaire de pièces selon la présente invention, pour une utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par S. aureus chez l’animal.
Dans un autre mode de réalisation, la présente invention porte sur l’une des compositions précédemment décrites ou un nécessaire de pièces selon la présente invention pour son utilisation dans le traitement ou la prévention d’une infection par S. aureus, dans laquelle ladite infection par S. aureus est la mammite chez le mammifère allaitant.
Typiquement, ledit mammifère allaitant est un mammifère allaitant de ferme, plus particulièrement choisi parmi les bovins, les ovins, les caprins et les camélidés. En particulier, le mammifère allaitant de ferme est choisi parmi la vache, la brebis, la chèvre, la bufflonne ou la chamelle.
Dans un mode de réalisation plus particulier, ladite infection par S. aureus est la mammite bovine.
Méthode de traitement ou de prévention
La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par une bactérie, comprenant l’administration d’une dose efficace, d’une composition comprenant au moins une souche de bactériophage. La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par S. aureus , comprenant l’administration d’une dose efficace, de ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage telle que précédemment décrite, ou d’une des combinaisons de cette composition telle que précédemment décrite.
La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par une bactérie, comprenant l’administration d’une dose efficace, d’une composition comprenant au moins une souche de bactériophage, de ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage et/ou une bactériocine et/ou du lysozyme.
La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par une bactérie, comprenant l’administration d’une dose efficace, d’un nécessaire de pièce comprenant d’une composition comprenant au moins une souche de bactériophage, de ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage et/ou une bactériocine et/ou du lysozyme.
La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par S. aureus comprenant l’administration d’une dose efficace, de ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage et/ou une bactériocine et/ou du lysozyme.
Les modes de réalisations décrits ci-dessus pour les utilisations thérapeutiques sont valables pour une telle méthode de traitement et/ou de prévention d’infection par une bactérie, plus particulièrement S. aureus.
La présente demande porte également sur une méthode de traitement et/ou de prévention d’infection comprenant l’administration d’une dose efficace d’un nécessaire de pièces comprenant au moins une souche de bactériophage et un autre élément tel qu’une
bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique, dans lequel ladite souche et ledit autre élément sont à administrer de façon simultanée, séparée ou séquentielle, de préférence simultanée.
Mode d’administration
Dans la présente demande, les compositions comprenant au moins une souche de bactériophage et leurs combinaisons telles que décrites précédemment, peuvent être administrées par voie parentérale, par voie orale ou par voie topique.
Par voie parentérale, on entend une injection intramusculaire, intraveineuse, sous-cutanée, intramammaire ou intradermique.
Par voie orale, on entend une administration par ingestion. Une administration par voie orale peut être, de manière non limitative, sous la forme de comprimé, gélule, suspension buvable, sachet, poudre, sirop ou capsule.
Par voie topique, on entend une application externe sur une surface du sujet telle que la peau ou les muqueuses. Une administration par voie topique peut être, de manière non limitative, sous la forme de sprays, crèmes telles qu’une crème de nettoyage ou de désinfection, de laits, de pommades, de poudres, de tampons imbibés, de solutions, de gels, de sprays, de lotions telles qu’une lotion de nettoyage ou de désinfection, d’émulsions ou de suspensions, Une administration par voie topique peut également être sous la forme d’une préparation solide telle qu’un savon ou un pain de nettoyage.
Dans un mode de réalisation particulier, lorsque ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage est utilisée en combinaison avec au moins un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique ou lorsque ledit nécessaire de pièces comprenant au moins une souche de bactériophage et un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique, des voies d’administration différentes peuvent être utilisées pour les différents éléments.
Dans la présente demande, lorsque ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage est utilisée en combinaison avec au moins un autre élément tel qu’une
bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique ou lorsque ledit nécessaire de pièces comprenant au moins une souche de bactériophage et un autre élément tel qu’une bactériocine, en particulier la nisine, et/ou du lysozyme, et/ou un antibiotique, l’utilisation peut être réalisée de manière simultanée, séparée ou séquentielle.
En particulier, lorsque ladite composition comprenant au moins une souche de bactériophage est utilisée en combinaison avec au moins un autre élément, ou lorsque ledit nécessaire de pièces comprenant au moins une souche de bactériophage et un autre élément, l’administration de ladite composition est séparée dans le temps, et ladite composition étant utilisée en dernier. Dans ce mode de réalisation, le ou les autres éléments du nécessaire de pièces peuvent être utilisés de manière simultanée, ou séparée dans le temps.
En particulier, lorsque la composition comprenant une souche de bactériophage est utilisée sous la forme d’un nécessaire de pièces en combinaison avec une bactériocine, telle que la nisine, l’administration de ladite composition est séparée dans le temps, la bactériocine étant utilisée en premier.
En particulier, lorsque la composition comprenant au moins une souche de bactériophage est utilisée en combinaison avec au moins un antibiotique sous la forme d’un nécessaire de pièces, l’administration de ladite composition est séparée dans le temps, l’antibiotique étant utilisé en premier.
En particulier, lorsque fa composition comprenant une souche de bactériophage est utilisée en combinaison avec une bactériocine, telle que la nisine, et un antibiotique (sous la forme d’un nécessaire de pièces), l’administration de ladite composition est séparée dans le temps, la composition comprenant un bactériophage étant utilisée en dernier lieu et la bactériocine et l’antibiotique étant utilisés de manière simultanée ou séparée.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
Figure 1 est un gel d’électrophorèse montrant le profil de digestion de l’ADN des phages 2 à 7 (notés P2 à P7) et P14 (noté P 14) par EcoRI,
Figure 2 est un gel d’électrophorèse montrant le profil de digestion de l’ADN des phages 2, 3, 5, 6, 9 à 14 (notés Phil 2, Phil 3, Phil 5, Phil 6, Phil 9 à Phil 14) par EcoRI.
Figure 3 est une photographie montrant l’appréciation de la lyse des phages : (-) pas d’activité, activité croissante : +, ++, ++, ++++ et +++++.
Figure 4 est une photographie montrant la différence de la taille de plage de lyse entre le pliage K (phage 1) et le phage 2 (CNCM I-5408) sur la souche bactérienne S. aureus 81. Figure 5 est une photographie montrant la différence de la taille de plage de lyse entre le phage K (phage 1) et le phage 2 (CNCM I- 5408) sur la souche bactérienne S. aureus U1 la.
Figure 6 est une photographie montrant la différence de la taille de plage de lyse entre le phage K (phage 1) et le phage 2 (CNCM I- 5408) sur la souche bactérienne S. aureus E2V-A.
Figure 7 est un ensemble de photographies de microcopie électronique montrant le phage K (phage 1) et le phage 2 (CNCM I-5408).
Figure 8 est un histogramme montrant la stabilité des phages 1 à 7 en fonction du pH. Les phages sont dénombrés par la technique de double couche à t=1h. Figure 9 est un histogramme montrant la stabilité des phages 1 à 7 en fonction de la température. Les phages sont dénombrés par la technique de double couche à t=1h.
Figure 10 est un graphique montrant le suivi du développement des phages 1 à 7 dans le milieu BHI en fonction du temps. Les phages sont dénombrés par la technique de double couche à t=0h, t=2h, t=4h, t=6h, t=8h et t=24h.
Figure 11 est un graphique montrant le suivi de la prolifération de S. aureus (DO à 600 nm en fonction du temps) dans le milieu BITI en fonction de la présence des phages 1 , 2, 3, 5, 7 ou du mélange des phages 2, 3 et 7.
Figure 12 est un histogramme montrant le suivi du développement des phages 1 à 7 ou du mélange des phages 2, 3 et 7 dans le lait cru en fonction du temps. Les phages sont dénombrés par la technique de double couche à t=0h (ajout des phages), et après t=6h, t=8h et t=24h d’incubation.
Figure 13 est un histogramme montrant le suivi du développement des phages 2, 3, 6, 7, 9, 10, 11 ou du mélange des phages 2, 9 et 10 dans le lait cru en fonction du temps. Les phages sont dénombrés par la technique de double couche à t=0h (ajout des phages), et après t=8h et t=24h d’incubation.
Figure 14 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en fonction de la présence des phages 1 à 7 ou du mélange des phages 2, 3 et 7, TM étant le témoin sans phage. Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker (T0) (ajout des phages), et après 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 15 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en fonction de la présence des phages 2, 3, 6, 7, 9, 10, 11 ou du mélange des phages 2, 9 et 10 ou en l’absence de phage (Lait sans phages). Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 16 est un graphique montrant le suivi de la prolifération de S. aureus (mesure en continu de la DO à 600 nm en fonction du temps (min)) dans le milieu BHI en présence de différentes concentrations en nisine (composé A) (TM= bactéries sans nisine).
Figure 17 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en l’absence de de la nisine (composé A) (TM (lait contaminé sans phage et sans composé A), d’un mélange des phages 2, 3 et 7, en présence de la nisine (composé A) seul et d’un mélange des phages 2, 3 et 7 et de nisine (composé A). Les bactéries sont
dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 18 est un graphique montrant le suivi de la prolifération de S. aureus (mesure en continu de la DO à 600 nm en fonction du temps (min)) dans le milieu BHI en présence de différentes concentrations en lysozyme (composé B) (TM= bactéries sans lysozyme).
Figure 19 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en présence de bactéries, en présence de la nisine à 0.2 mg/mL (composé A) et/ou de lysozyme à 0.5 mg/mL (composé B) et de bactéries. Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 20 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en présence de bactéries, en présence du mélange des phages 2, 3 et 7, ainsi que de nisine à 0.2 mg/mL (composé A) et/ou de lysozyme à 0.5 mg/mL (composé B) et de bactéries. Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 21 est une photographie de boites de Pétri montrant la taille de la plage de lyse obtenue avec le phage 2 (CNCM I-5408) en combinaison avec AB9 (Cloxacilline à 1.25 mg/mL), (à gauche) ou AB 10 (Oxytétracycline à 1.25 mg/mL) (à droite), et au centre une boite comprenant le phage 2 sans antibiotique. Figure 22 est une photographie de boites de Pétri montrant la taille de la plage de lyse obtenue avec le phage 6 en combinaison avec AB9 (Cloxacilline à 1.25 mg/mL) (au milieu) par rapport à la plage de lyse obtenue avec le phage 6 seul (à gauche) ou AB9 seul (à droite).
Figure 23 est un histogramme montrant le suivi du développement du cocktail de phages 2, 9 et 10 (cocktail 2) dans le lait cru en fonction du temps en l’absence ou en présence de différents antibiotiques : AB6 (Streptamycine à 50 mg/mL), AB9 (Cloxacilline à 50 mg/mL) ou AB 10 (Oxytétracycline à 50 mg/mL). Les phages sont
dénombrés par la technique de double couche à ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h).
Figure 24 est un histogramme montrant la réduction du nombre de bactéries S. aurais par une combinaison phage 3/streptomycine. (AB6-Streptomycine). Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 24h (T24h) et 48h (T48h) d’incubation à 37°C.
Figure 25 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en l’absence de phage et antibiotiques (TM bactéries (sans phages)), en présence du cocktail de phages 2, 3 et 7 (cocktail 1 de phages) en combinaison avec différents antibiotiques : AB6 (Streptamycine à 50 mg/mL), AB9 (Cloxacilline à 50 mg/mL) ou AB 10 (Oxytétracycline à 50 mg/mL). Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 26 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en l’absence de phage et antibiotiques, en présence différents antibiotiques : AB6 (Streptamycine à 50 mg/mL), AB9 (Cloxacilline à 50 mg/mL) ou AB10 (Oxytétracycline à 50 mg/mL), en présence du cocktail de phages 2, 9 et 10 (cocktail 2 de phages) en combinaison avec différents antibiotiques : AB6 (Streptamycine à 50 mg/mL), AB9 (Cloxacilline à 50 mg/mL) ou AB 10 (Oxytétracycline à 50 mg/mL). Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C .
Figure 27 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en l’absence de phage (TM bactéries), en présence du cocktail de phages 2, 9 et 10 ; 3, 9 et 10 ; 9 et 10 ; 3 et 10 et du phage 10 seul. Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker après ajout des phages (T0), et après, 8h (T8h) et 24h (T24h) d’incubation à 37°C.
Figure 28 est un histogramme montrant le suivi de la prolifération de S. aureus dans le lait cru en présence de la nisine et/ou du lysozyme seui(e)(s) ou en combinaison avec le cocktail de phages 2, 9 et 10. Les bactéries sont dénombrées sur le milieu Baird Parker
su moment de l’addition des pliages (T=0h), après 8h (T-8h) et24h (T=24h) d’incubation à 37°C.
EXEMPLES La présente invention se comprendra mieux à la lecture des exemples suivants qui illustrent non-limitativement l’invention.
Dans les exemples ci-dessous, les acronymes suivant ont été utilisés PFU : Plaque-forming units ou Unités de Formation de Plaque, CFU ou UFC: Unité de Formation de Colonie. Exemple 1: . Isolement et caractérisation des pliages
1. Isolement des phages
Les phages spécifiques aux s. aureus ont été isolés à partir de 286 échantillons provenant des milieux d’élevage de toute la France. Ces échantillons comprenaient 1 17 échantillons de laits crus, 45 échantillons de la peau de vache, 59 échantillons d’eau et 65 échantillons de fèces. Seuls les phages lytiques et naturels ont été recherchés. La présence des phages a été détectée par la méthode des spots en boîtes de Pétri. Il s’agit de déposer une goutte d’un échantillon sur la gélose de culture inondée préalablement avec une culture de la bactérie hôte en phase exponentielle. La présence de phages se traduit par l’apparition d’une zone de lyse autour du spot déposé. Ensuite, les échantillons à l’origine d’une lyse seront testés par la technique de la double couche, La culture de bactéries hôtes est mélangée avec l’échantillon dans un volume de gélose molle en surfusion puis additionnée de CaCl2 ou/et de MgCl2 (10mM). Ce mélange est versé à la surface d’une boîte de Pétri contenant une couche de gélose. La présence d’un phage est matérialisée par l’apparition d’une plage de lyse. Un repiquage des plages de lyse est ensuite effectué pour obtenir un seul phage isolé. L’étape de multiplication a été effectuée afin d’augmenter la concentration en phages en vue de leur caractérisation.
Résultats
184 isolats de phages ont été isolés à partir de l’ensemble des échantillons.
Les phages isolés ont été mis dans la culture pour la multiplication en vue de leur caractérisation. Après chaque cycle de multiplication, la présence de phage a été vérifiée par la méthode de spot. La concentration des phages isolés après la multiplication a été vérifiée par la technique de double couche.
2. Caractérisation des phages par les enzymes de restriction
Après extraction et purification de l’ADN phagique, celui-ci a subi une digestion enzymatique par EcoRI. La séparation est effectuée par électrophorèse en gel d’agarose. Les fragments de digestion sont révélés par une coloration au GelRed comme agent intercalant de l’ADN.
Résultats
L’ADN de différents phages isolés a été digéré par l’enzyme de restriction EcoRI (Figure 1 et Figure 2).
Les résultats de migration sur gel des fragments de digestion ont montré des profils de digestion différents selon les différents isolats. Cela démontre qu’il s’agit de phages différents. Les phages ayant le même profil ont été regroupés. Quatorze profils ont été identifiés : phage 1 , phage 2, phage 3, phage 4, phage 5, phage 6, phage 7, phage 8 (non montré), phage 9, phage 10, phage 1 1, phage 12 et phage 13, phage 14. Pour la suite, pour chaque profil, un phage a été sélectionné pour la suite des tests afin d’étudier leur activité.
Pour confirmer que ces phages sont différents de ceux publiés, la morphologie des phages est observée par microcopie électronique et le séquençage du génome est réalisé.
Pour cela, les phages ont été cultivés avec une bactérie hôte de Staphylococcus aureus (S. aureus). Cette culture de phage a été centrifugée à 10 000g pendant 10 min. Le surnageant a été récupéré et filtré sur une membrane 0,22 mm. Le surnageant a ensuite
été traité par l’ADNase, ARNase (1 mg/mL) avant de faire Pextraction d’ADN des phages par un protocole du laboratoire en utilisant du phénol/chloroforme et de l'isopropanol.
L’ADN de phage a ensuite été séquencé par la technologie NGS en PE 2 x 300 bp sur MiSeq System. Exemple 2 : Activité et stabilité des phages
1. Détermination du spectre d’activité des phages isolés
Selon les profils de digestion, neuf phages ont finalement été sélectionnés pour tester leur activité sur différentes souches de S. aureus isolées à partir des échantillons d’élevage.
Pour les phages 2 à 7, l’activité des phages isolés est comparée à celle du phage de référence qui est le phage K (phage 1).
Résultats
Le spectre d’activité a été testé sur les 30 souches de S . aureus (Tableau 1) ou sur 25 souches bactériennes dont 19 souches de S. aureus et 6 souches non S. aureus (Tableau 2) par la méthode de spot. L’intensité de lyse de ces phages sur chacune des souches bactériennes est détaillée dans le tableau 1 et le tableau 2. Le tableau 1 représente donc le spectre d’activité des phages isolés sur les souches de S. aureus bovine et le tableau 2 représente le spectre d’activité des phages isolés sur différentes souches bactériennes. La lyse obtenue par la méthode de spot est notée de (-) = pas d’activité à (++++) = très active. Tableau 1
L’appréciation de l’intensité de lyse (de 0 (-) à +++++) est illustrée en Figure 3. La notation « C » signifie que quelques colonies sont observées dans la plage de lyse.
Ces résultats montrent que :
- Le phage K (ATCC 19685-B1) (phage 1) infecte 28 souches sur les 30 souches testées, soit 93 % (Tableau 1).
- Le bactériophage déposé à la CNCM sous le numéro CNCM I-5408 (phage 2) infecte 29 souches sur les 30 souches testées, soit 97 % (Tableau 1) ;
- Le bactériophage déposé à la CNCM sous le numéro CNCM I-5409 (phage 3) infecte 22 souches sur les 30 souches testées, soit 73 % (Tableau 1) ;
- Le bactériophage 4 infecte 25 souches sur les 30 souches testées, soit 83 % (Tableau 1) ;
- Le bactériophage 5 infecte 14 souches sur les 30 souches testées, soit 47 % (Tableau 1) ;
- Le bactériophage 6 infecte 14 souches sur les 30 souches testées, soit 47 % (Tableau I) ;
- Le bactériophage déposé à la CNCM sous le numéro CNCM I-5410 (phage 7) infecte 28 souches sur les 30 souches testées soit 93 % (Tableau 1) ;
- Le cocktail des trois phages (2, 3 et 7) infecte 30 souches sur les 30 souches testées, soit
100 % (Tableau 1) ;
- Le bactériophage 8 infecte 14 souches sur 19 souches S. aureus, soit 68.4% (Tableau 2)
- Le bactériophage déposé à la CNCM sous le numéro CNCM I-5491 (phage 9) infecte 15 souches sur 19 souches S.aureus soit 79% (Tableau 2) ;
- Le bactériophage déposé à la CNCM sous le numéro CNCM I-5492 (phage 10) infecte
15 souches sur 19 souches S.aureus soit 79% (Tableau 2) ;
- Le cocktail des trois phages (2, 9 et 10) infecte 19 souches sur 19 souches S. aureus soit 100% des souches S. aureus testées (Tableau 2).
Le spectre d’activité du phage 2 (CNCM I -5408) est le plus large et comparable au phage K (phage référence). Cependant, le phage K ne peut pas infecter toutes les souches testées. En revanche, certains mélanges de bactériophages selon l’invention permettent d’infecter plus de souches de S. aureus que le phage K, voire 100% des souches de S. aureus testées.
En particulier, il a été montré que le mélange des phages n°CNCM I -5408 (phage 2), n°CNCM I-5409 (phage 3), et n°CNCM I-5410 (phage 7) permettait d’infecter la totalité des 30 souches, soit 100 % des souches testées (Tableau 1).
Il a été également montré que le mélange des phages n°CNCM I-5408 (phage 2), n°CNCM I-5491 (phage 9), et n° CNCM I-5492 (phage 10) permettait d’infecter la totalité des 19 souches S. aureus , soit 100 % des souches S. aureus testées (Tableau 2).
Les phages selon l’invention ont un large spectre d’activité sur l’infection de souches de S. aureus et ont aussi été sélectionnées pour leur vitesse d’élimination de S. aureus (après 3 h d’incubation à 37°C en BHI).
Différence entre le phage K (phage 1) et le phase 2 (CNCM I-5408)
Le phage K (noté phage 1 dans les figures) est utilisé comme phage de référence. Le phage 2 et le phage K ont leur spectre d’activité similaire, sauf leur infection sur la souche Q14b. Le phage 2 infecte cette souche de bactérie et non le phage K.
D’autres caractéristiques permettent de distinguer l’activité du phage K de celle du phage 2, telle que la différence de la morphologie de la plage de lyse du phage 1 (phage K) et phage 2 sur la souche bactérienne de S. aureus 81. En effet, comme montré en Figure 4, la taille de la plage de lyse du phage K est plus large que celle du phage 2.
Un autre exemple est la morphologie de la plage de lyse du phage 1 (phage K) et phage 2 sur les souches bactériennes de S. aureus U 1 la (Figure 5) et E2V-A (Figure 6).
Le phage 2 et le phage K se distinguent également par rapport à leur morphologie observée en microscopie électronique comme montré en Figure 7.
2. Stabilité des phages
Les expériences ont été réalisées avec la souche hôte de S. aureus (ATCC25923). Les bactéries se développent à 37°C en bouillon BH1 (Brain Heart Infusion) composé d’extrait cœur-cervelle (17,5 g/L), peptone pancréatique de gélatine (10 g/L), chlorure de sodium (5 g/L), phosphate disodique (2.5 g/L), glucose (2 g/L). Les bactéries sont conservées à -80°C dans BHI contenant 15% (volume/volume) de glycérol.
La concentration des phages est évaluée par la méthode de double couche. Cette méthode permet d’observer les plages de lyses révélant la présence de phages. Pour cela, 100 mL de la souche bactérienne hôte en début de phase stationnaire, 100 mL de l’échantillon à tester contenant par exemple le ou les phages à tester, ainsi que 20 mM de MgSO4 sont ajoutés dans 3 mL de BHI semi solide (0,4% d’agar) stocké à 46°C. Ce mélange est ensuite étalé uniformément sur une boite de gélose de BHI solide 1% d’agar. Après une incubation de 18 h à 37°C, le nombre de phage est estimé par le nombre de plages PFU (Plaque formation unité)/mL sur boite. Les échantillons sont dilués dans du tampon SM composé de NaCl (100 mM), MgSO4(7H20) (8 mM), Tris HCl pH 7,5 (50 mM), gélatine 0,002%.
L’activité anti bactérienne d’un phage ou d’un mélange (cocktail) de phages peut être évaluée par le suivi de la densité optique (DO) au cours du temps à 600 nm. Pour cela, une culture de bactérie hôte (S. aureus ) à la phase exponentielle est incubée avec les phages. La concentration de bactéries est de 106UFC/mL et les phages ont été ajoutés à 107UFP/ml. Le ratio de phage s/bactéries est : 1/10. Le suivi de la DO à 600 nm est réalisé avec l’aide d’un spectromètre pendant 24 h à 37°C (température pour les bactéries S. aureus). Si la DO de la culture de bactéries incubées avec les phages est diminuée par rapport à une culture témoin comprenant seulement les bactéries, cela signifie que le phage ou mélange de phages peut inhiber la croissance bactérienne de S. aureus.
L’activité antibactérienne d’un phage ou d’un mélange (cocktail) de phages peut également être évaluée par le dénombrement des bactéries sur un milieu spécifique, la
gélose Baird Parker (milieu à pH 6,8 ± 0,2 composée de tryptone (10 g/L), d’extrait de viande de bœuf (5 g/L), d’extrait de levure (lg/L), de pyruvate de sodium (10 g/L), de glycocolle (12 g/L), de chlorure de lithium (5 g/L), agar (20 g/L)). Pour cela, à différents temps d’expérience, 1 mL de milieu expérimental est prélevé. Une série de dilution de 1/10 est réalisée. 100 mL de chaque dilution est étalé sur la gélose Baird Parker pour visualiser les colonies de S.aureus. Après 48 h d’incubation à 37°C, le nombre de bactéries est traduit par le nombre de colonies de S.aureus sur le milieu Baird Parker. En tenant compte de la dilution et du nombre de colonies sur la gélose, le nombre de bactéries contenues dans un mL est calculé. En comparant la concentration de bactéries d’une culture TM (sans phage) et celle de la culture avec des pliages, il est possible d’estimer la capacité du phage ou du mélange de phages à réduire la population de bactéries.
2.1. Stabilité des phages à différents pH
Les 6 phages phage 2 (n°CNCM I-5408), phage 3 (n°CNCM I-5409), phage 7 (n°CNCM I -5410), phage 4, phage 5 et phage 6, ont été sélectionnés pour tester leur stabilité à différents pH. Les résultats sont comparés avec le phage K (phage 1).
Les phages à une concentration initiale de 107 UFP/ml (unité formatrice de plaque) ont été incubés pendant 1 heure à 37°C, à différents pH : 3 ; 3.5, 4, 4.5, 5, 7, 8 et 9.
La concentration des phages a alors été évaluée par la technique de la double couche, pour évaluer l’effet du pH sur l’activité des phages (Figure 8).
Les résultats en Figure 8 montrent que la concentration de tous les phages est maximale de pH 4.5 à 9.0, ils ont conservé leurs concentrations initiales. En revanche, une réduction de la concentration de phages a été observée au pH 3,5 et au pH 3. Les phages 2 (CNCM I5408), 3 (CNCM I-5409) et 7 (CNCM I-5410) sont les plus stables à pH 3,5, en particulier le phage 3. Tous les phages sont inactivés à pH 3, à l’exception du phage 3 qui résiste à un pH 3.0, cependant une réduction de sa concentration initiale de quasiment 6 log est observée. Parmi les phages selon l’invention, les phages 2 (CNCM I -5408) et 3 (CNCM I -5409) sont donc plus stables à pH acide. 11 est également important de noter qu’à pH 3.5, les phages 2 (CNCM I -5408) et 3 (CNCM I -5409) conservent une bonne stabilité contrairement au phage K de référence.
Le pH de l'estomac étant entre 2 et 5, dans le cadre d’une administration par voie orale, il est important que les phages soient stables à des pH acides.
2.2. Stabilité des phages à différentes températures
Les 6 phages phage 2 (n°CNCM I-5408), phage 3 (n°CNCM I-5409), phage 7 (n°CNCM I -5410), phage 4, phage 5 et phage 6, ont été sélectionnés pour tester leur stabilité à différentes températures. Les résultats sont comparés avec le phage K (phage I).
Les phages à une concentration initiale de 107 UFP/ml, ont été incubés pendant 1 heure à différentes températures : 30°C ; 37°C, 45°C, 55 °C> 60 °C, 65°C, 75°C et 85°C. La concentration des phages a alors été évaluée par la technique de la double couche pour évaluer l’effet de la température sur l’activité des phages (Figure 9).
Les résultats en Figure 9 montrent que la concentration de tous les phages est maximale de 30°C à 45°C. Ils conservent leurs concentrations initiales, ce qui indique qu’ils sont stables à ces températures. A 55°C, une diminution de la concentration des phages 3 (CNCM I-5409), 4 et 5 a été observée (respectivement 2 log, 2.5 log et 2 log). Cependant, à une température de 60°C, la concentration des phages 1 et 2 (CNCM I-5408) est réduite de 2 log par rapport à leur concentration initiale, contrairement au phage 3 (CNCM I-5409) pour lequel la concentration initiale est réduite de 6 log par rapport à la concentration initiale. Les phages 4 et 5 sont complètement inhibés. Enfin, à une température de 65°C tous les phages sont désactivés, à l’exception des phages 6 et 7 (CNCM I-5410).
La Figure 9 permet également de constater que les températures optimales des phages sont de 30 à 45°C. Les phages 1, 2 (CNCM I -5408) et 3 (CNCM I-5409) sont résistants jusqu’à une température de 60°C, contrairement aux phages 4 et 5. Les phages 2 (CNCM I -5408) et le phage 3 (CNCM I -5409) sont les plus stables à des températures élevées.
La température corporelle des mammifères étant très variable, par exemple 37°C pour l’Homme, 39°C pour les ovins et les bovins, il est important que les pliages soient stables sur une large gamme de température.
2.3. Activité des phages dans le BHI
Prolifération des pliages dans le milieu BHI
Afin de comparer l’activité entre les phages en milieu BHI, la prolifération des phages (concentration initiale de 107 UFP/ml) a été étudiée au cours du temps à 37°C. La concentration des phages a été évaluée par la technique de double couche à T^Oh, 2h, 4h, 8h et 24h. L’objectif est de trouver le ou les phages ayant la concentration la plus élevée au cours du temps.
La Figure 10 montre qu 'après 24 h d’incubation, la concentration du phage 3 (CNCM I-5409) et du phage 5 est plus élevée que celle des autres phages (1010 UFP/mL) par comparaison avec le phage 1 et le phage 2 (CNCM I-5408) (109 UFP/mL environ).
Réduction des bactéries par des phages dans le milieu BHI
La réduction des bactéries (concentration initiale 106UFC/ml) par les phages en milieu BHI (concentration initiale de 107 UFP/ml) a été étudiée par suivi de la densité optique de la culture bactérienne à 600 nm (Figure 1 1). La concentration des bactéries est proportionnelle à la densité optique dans une gamme de concentrations. La réduction de la densité optique reflète la capacité d’inhiber le développement bactérien.
La Figure 11 montre une différence significative en milieu BHI entre le témoin (culture sans phages) et la culture en présence des phages. Les bactéries dans la culture témoin se développent rapidement dès les premières heures et atteignent une phase stationnaire après 8h d’incubation (DO environ 2,2). Le développement des bactéries est inhibé par l’ensemble des phages. Le phage 1, le phage 2 (CNCM I-5408) et le mix des phages 2, 3 et 7, inhibent complètement la croissance bactérienne pendant les premières heures. L’activité du phage 3 est similaire à celle du phage 6 (résultat non présenté) et l’activité du phage 4 est similaire à celle du phage 7 (résultat non présenté).
Pour obtenir la meilleure inhibition du développement de S. aureus en milieu BRI, l’utilisation du mélange des phages 2 (CNCM I-5408), 3 (CNCM I-5409) et 7 (CNCM I-5410) est la plus efficace.
2.4. Activité des phages dans le lait cm L’activité des phages 2 (CNCM I -5408), 3 (CNCM I-5409), 4, 5, 6, 7 (CNCM I-5410), 9 (CNCM I -5491), 10 (CNCM I -5492) et 1 1 a été ensuite étudiée dans le lait cru afin d’évaluer leur efficacité dans le milieu de la lactation.
Le lait cru a été tout d’abord contaminé artificiellement par les bactéries de S. aureus à une concentration d’environ 106UFC/mL. Les phages ont été ajouté à 107UFP/mL (M.O.I=10).
La concentration en phages a été évaluée au cours du temps par la méthode de double couche à T=0h, 6h, 8h et 24h (Figure 12) ou à T=0h, 8h et 24h (Figure 13).
Les bactéries ont été dénombrées sur milieu Baird Parker à T=0h, 8h et 24h (Figures 14 et 15) Prolifération des phages dans le lait cru
Par rapport au milieu BHI, la prolifération des phages est plus limitée dans le lait cru. La concentration des phages est stable pendant les 8 premières heures, puis diminue légèrement pour certains phages après 24h d’incubation (Figures 12 et 13). Toutefois, une différence entre les phages a été observée. Les phages 3 (CNCM I-5409), 6, 9 (CNCM I-5491 ) et 10 (CNCM I -5492) sont les plus stables dans le lait cru. En effet, seuls ces 4 phages peuvent se répliquer dans le lait cru. Après 24h d’incubation, la concentration la plus élevée est observée pour les phages 3, 9 et 10. Une concentration tout aussi élevée après 24h d’incubation est également observée pour le mélange de phages 2 (CNCM I -5409), 3 (CNCM I -5410) et 7 (CNCM I -5410) (Figure 12) et le mélange de phages 2 (CNCM I-5409), 9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) (Figure 13).
Réduction des bactéries par des phases dans ie lait cru
En milieu BHI, l’ajout des phages permet de réduire complètement les bactéries. Dans le lait cru, une plus faible réduction des bactéries est observée pour les phages 2 à 7 (Figure 14). L’ajout individuel de ces phages ne permet pas de réduire significativement la concentration bactérienne, y compris l’ajout du phage K de référence. Seul l’ajout du cocktail de phages 2, 3 et 7 permet d’avoir une forte réduction (environ 4 log) de la concentration bactérienne. L’effet sur la réduction de la population bactérienne de S. aureus dans le lait cru est plus importante avec l’ajout d’un mélange comprenant les phages 2 (CNCM I-5408), 3 (CNCM I-5409) et 7 (CNCM I-5410) qu’avec l’ajout individuel de ces mêmes phages, ou encore que l’ajout du phage K (phage 1) seul (Figure 14),
En revanche, l’ajout du phage 10 (CNCM I -5492) seul, et dans une moindre mesure l’ajout du phage 9 (CNCM I-5491 ) seul, permettent de réduire la concentration bactérienne dans le lait cru (environ 2 log pour le phage 9 et de 3 à 4 log pour le phage 10) (Figure 15 et Figure 27).
Comme vu précédemment, l’ajout de cocktails de phages est également efficace pour réduire la concentration bactérienne. En effet, l’ajout du cocktail de phages 2 (CNCM I-5408), 9 (CNCM I- 5491) et 10 (CNCM I-5492) permet de réduire significativement la concentration en S. aureus dans le lait cru (environ de 3 à 4 log) (Figure 15 et Figure 27). L’ajout du cocktail de phages 3 (CNCM I-5409),
9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) ou du cocktail de phages 3 (CNCM I-5409) et
10 (CNCM I-5492) permet de réduire la concentration bactérienne dans le lait cru d’environ 4 log, tandis que l’ajout du cocktail de phages 9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) permet de réduire la concentration bactérienne dans le lait cru d’environ 3 log (Figure 27).
Exemple 3 : Combinaison des phages avec la nisine 1. Activité anti-S. aureus de la nisine
La CMI (concentration minimale inhibitrice) de la nisine a été évaluée. Pour cela, la nisine (seule) a été ajoutée dans une culture de bactéries en BH1 à différentes concentrations : 0.025 mg/mL, 0,05 mg/mL, 0.1 mg/mL, 0.2 mg/mL et 0.3 mg/mL.
La croissance de S. aureus en milieu BHI (concentration initiale 106UFC/ml), a été suivie au cours du temps par DO à 600 nm, en présence des différentes concentrations en nisine (composé A) (Figure 16).
La Figure 16 montre que la croissance bactérienne est inhibée complètement à une concentration de 0.3 mg/mL. La concentration de la nisine la plus faible (0.025 mg/mL) n’a pas d’effet sur la croissance des bactéries.
Les concentrations en nisine de 0.1 mg/mL et 0.2 mg/mL peuvent inhiber partiellement la croissance bactérienne. La concentration de la nisine de 0.2 mg/mL a été choisie pour une utilisation en combinaison avec des phages. 2. Activité de la combinaison phage et nisine
Le lait cru a été tout d’abord contaminé artificiellement par des bactéries de S. aureus à une concentration de 106 UFC/mL. La nisine a ensuite été ajoutée dans le lait à une concentration de 0.2 mg/mL, et le cocktail de phages 2, 3 et 7 à une concentration de 107 UFP/mL (ratio des phages dans le cocktail 1 : 1 : 1) (ratio phages/bactéries (MO.I) =10). Les bactéries ont été dénombrées sur milieu Baird Parker à T=0h, T=6h et T=24h pour suivre la réduction de la bactérie S. aureus dans le lait cru en présence de la nisine et/ou des phages (Figure 17).
La Figure 17 montre que lorsque la nisine est ajoutée seule dans le lait, l’effet inhibiteur sur la bactérie dans le lait cru est observé à la concentration de 0.2 mg/mL. Une réduction d’environ 0,5 log est observée après 6 h et une réduction de 2.3 log après 24h.
Lorsque le cocktail de phages 2 (CNCM I-5408), 3 (CNCM I-5409) et 7 (CNCM I-5410) est ajouté seul dans le lait, il permet d’avoir une réduction de la concentration bactérienne d’environ 4 log après 24 h d’incubation.
Lorsque les phages sont ajoutés dans le lait en combinaison avec la nisine, un effet synergique est observé. En effet, de manière inattendue, une réduction de la concentration bactérienne d’environ 6 log est obtenue après 6 h d’incubation, et une réduction d’environ 6,5 log est obtenue après 24 h.
Exemple 4 : Combinaison des phages avec le lysozyme
La CMl (concentration minimale inhibitrice) du lysozyme a été évaluée. Pour cela, le lysozyme (seul) a été ajouté dans une culture de bactéries en BHI à différentes concentrations : 0.625 mg/mL, 1.25 mg/mL, 1.85 mg/mL et 2.5 mg/mL.
La croissance de S. aureus en milieu BHI (concentration initiale 106UFC/ml), a été suivie au cours du temps par DO à 600 nm, en présence des différentes concentrations en lysozyme (composé B) (Figure 18). La Figure 18 montre que la croissance bactérienne est inhibée en présence d’une concentration de lysozyme de 0,625 mg/mL.
Exemple 5 : Combinaison des phages avec la nisine et le lysozyme
Le lait cru a été tout d’abord contaminé artificiellement par des bactéries de S. aureus à une concentration d’environ 106 UFC/mL. Ensuite, la nisine (composé A) a été ajoutée dans le lait cru à une concentration de 0.2 mg/mL, et/ou le lysozyme (composé B) à une concentration de 0.5 mg/mL. Le cocktail de phages 2, 3 et 7 ou le cocktail de phages 2, 9 et 10 a été ajouté à une concentration de 107 UFP/mL (ratio des phages dans le cocktail 1 :1 : 1) (ratio phage/bactérie (M.O.I) =10).
Les bactéries ont été dénombrées sur milieu Baird Parker à T=0h, 8h et 24h d’incubation à 37°C.
La Figure 19 représente l’effet de la nisine et/ou du lysozyme sur la concentration de bactérie S. aureus dans le lait cru.
La Figure 20 représente l’effet de la nisine et/ ou du lysozyme en présence du cocktail de phages 2, 3 et 7 sur la concentration de bactéries S. aureus dans le lait cru. La présence du lysozyme (Composé B) à 0.5 mg/mL a montré un faible effet sur le développement de la souche de S. aureus testée. Le fait de combiner le lysozyme avec le cocktail de phages 2, 3 et 7 a un peu amélioré l’inhibition du développement des bactéries dans le lait cru.
Comme observé précédemment, la nisine (composé A) permet d’obtenir une inhibition du développement bactérien. Cette inhibition est accrue en présence du cocktail de phages 2, 3 et 7.
Cependant, un effet antibactérien très surprenant a été observé lorsque les phages étaient combinés avec la nisine (composé A) et le lysozyme (composé B). En effet, avec cette combinaison, la population de S. aureus est drastiquement diminuée. Cet effet sur le développement de S. aureus est supérieur à l’effet obtenu séparément avec la nisine, le lysozyme et les combinaisons nisine/phages et lysozyme/phages. En combinant le cocktail de phages 2, 3 et 7 avec la nisine et le lysozyme, une très faible quantité de bactéries est détectée. A noter même que pour certains réplicas de cette expérience, l’absence de bactéries a été observée après 24 h. La Figure 28 représente l’effet de la nisine et/ ou du lysozyme seul(e)(s) ou en présence du cocktail de phages 2, 9 et 10 sur la concentration de bactéries S. aureus dans le lait cru.
Comme observé précédemment, la nisine (composé A) permet d’obtenir une inhibition du développement de S. aureus, qui est accrue en présence du cocktail de phages 2, 9 et 10. Le lysozyme montre un faible effet sur la croissance bactérienne, qui est un peu amélioré en présence du cocktail de phages 2, 9 et 10.
Tout comme le cocktail de phages 2, 3 et 7, un effet antibactérien synergique a été observé lors que le cocktail de phages 2, 9 et 10 est combiné avec la nisine et le lysozyme.
En effet, cet effet est supérieur à l’effet obtenu séparément avec la nisine, le lysozyme, le cocktail de pliages 2, 9 et 10, et les combinaisons nisine/phages, lysozyme/phages et nisine/lysozyme.
Exemple 6 : Combinaison des phages avec des antibiotiques 1. Etude de l 'effet de la combinaison phages/antibiotiques en milieu BHI
Pour étudier l’effet de la combinaison des phages avec des antibiotiques sur le développement de S. aureus, le titre de phages a été analysé en présence de différents antibiotiques (AB) à différentes concentrations (mg/mL) : Tétracycline (AB1), Gentamycine (AB2), Chloramphénicol (AB3), Kanamycine (AB4), Ampicilline (AB5), Streptomycine (AB6), Cloxaci!line (AB9), Oxytétracycline (AB10), Erythromycine (AB11). Les phages ont été ajoutés à une concentration de 107phages/mL dans une culture de la bactérie S. aureus.
La technique de la double couche est réalisée pour chaque culture : phages sans AB, phages+AB. Pour cela, les 100 ml contenant le phage contiennent également l’antibiotique à une concentration donnée dans le BHI. Après 24h d’incubation à 37°C, la taille de la plage de lyse et le nombre de plages de lyse obtenus sont comparés entre la condition sans AB (témoin) et la condition avec AB. Le nombre de plages de lyse reflète le nombre de phages.
L’étude a été réalisée avec le phage 3 (CNCM I-5409) Les résultats sont rapportés dans le tableau 3.
Tableau 3
Une taille de plages de lyse plus grande que le témoin (TM) et/ou un nombre de plages plus élevé traduisent un meilleur effet de la combinaison antibiotique /phage 3.
Après avoir testé 9 antibiotiques, une différence au niveau de la taille de plages est observée pour trois antibiotiques : AB9 (Cloxacilline), AB6 (Streptomycine) et AB 10 (Oxytétracycline). La taille des plages pour le phage 3 est plus importante lorsqu’est ajouté l' AB 9, l' AB 10 ou l'AB6. Par la suite, les antibiotiques Cloxacilline (AB9), Oxytétracycline (AB 10) et Streptomycine (AB6) ont été testés sur les phages 1 à 7 (Tableau 4). De la même manière que précédemment, la taille des plages de lyse a été observée, de même que le nombre de plage de lyse obtenu.
Tableau 4
Un effet sur la taille des plages de lyse est observé pour quasiment tous les phages en combinaison avec AB9 (Cloxacilline), AB 10 (Oxytétracycline) ou AB6 (Streptomycine).
A titre d’exemple, la Figure 21 montre la taille de la plage de lyse obtenue avec le phage 2 (CNCM I-5408) en combinaison avec AB9 (Cloxacilline) (à gauche) ou AB 10 (Oxytétracycline) (à droite).
La Figure 22 montre la taille de la plage de lyse obtenue avec le phage 6 en combinaison avec AB9 (Cloxacilline) (au milieu) par rapport à la plage de lyse obtenue avec le phage 6 seul (à gauche) ou AB9 seul (à droite).
Concernant le nombre de plages, l'effet maximum (nombre de plages le plus élevé) est obtenu avec le phage 2 et le phage 3 respectivement combiné avec AB9 (Cloxacilline), avec le phage 2 et le phage 7 respectivement combiné avec AB 10 (Oxytétracycline), et avec le phage 2 et le phage 4 respectivement combiné avec AB6 (Streptomycine).
2. Prolifération des phages dans le lait cru en présence d'antibiotiques
Pour étudier l’effet des antibiotiques sur la prolifération des phages dans le lait cru, le titre du mélange des phages 2 (CNCM I-5408), 9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) a été mesuré à t=0h, t=8 e t=24h en présence de différents antibiotiques : AB9 (Cloxacilline), AB6 (Streptomycine) et AB 10 (Oxytétracycline).
Le lait cru a été tout d’abord contaminé artificiellement par les bactéries de S.aureus à une concentration d’environ 106UFC/mL. L’antibiotique a été ensuite ajouté dans le lait à 50 mg/mL. Les phages ont été ajoutés à 107UFP/mL (M.0.1=10). La Figure 23 représente la concentration des phages en présence des antibiotiques ;
La Figure 23 montre que le titre du mélange de phages 2 (CNCM I- 5408), 9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) est affecté par l’ajout des antibiotiques, que ce soit AB9, AB6 ou AB 10.
3. Réduction du nombre de bactéries S. aureus dans le lait cru par une combinaison phages/antibiotiques
20 mL de lait cru ont tout d’abord été contaminé artificiellement par des bactéries de S. aureus à une concentration de I06UFC/mL. Les phages (ou cocktail de phages) sont ensuite ajoutés à une concentration de 107 UFP/mL. L’AB est ajouté à la concentration de 50 mg/mL,
La concentration des bactéries est mesurée en début d’expérience à t=0 (moment d’ajout des phages), puis après 24 h et 48h d’incubation à 37°C pour le phage 3 (Figure 24) ou
après 8h et 24h d’incubation à 37°C pour le cocktail de phages 2, 3 et 7 (Figure 25) et le cocktail de phages 2, 9 et 10 (Figure 26). Le nombre de bactéries est évalué par la méthode d’étalement sur boite de gélose Baird Parker.
La Figure 24 montre l'effet d’une combinaison phage 3 avec streptomycine (AB6) sur la population de S. aureus dans le lait cru.
Dans le témoin (bactéries seules), les bactéries se développent pendant 48h et la concentration de bactéries est de 7 log et 8 log environ, respectivement après 24h et 48h,
L’ajout des phages permet de réduire le nombre de bactéries de 2 log après 48h d’incubation. L’ajout de streptomycine (AB6) permet de réduire le nombre de bactéries après 24h d’incubation mais la population bactérienne n’est pas désactivée par l’antibiotique. Cette population se développe et le nombre de bactéries est important après 48h (environ 6 log). Ce phénomène correspond à la mutation de la bactérie par rapport à l’antibiotique.
Lorsque les phages sont combinés avec l’antibiotique, aucune bactérie n’est détectée après 24h et 48h. Cela montre une synergie de la combinaison phage/antibiotique sur la réduction des bactéries dans le lait cru. De plus, la présence des phages permet de réduire le phénomène de la résistance des bactéries à l’antibiotique.
Les Figure 25 et 26 montrent l’effet de la combinaison d’un cocktail de phages avec différents antibiotiques sur la population de S. aureus dans le lait cru. La Figure 25 montre l’effet du mélange des phages 2 (CNCM I-5408), 3 (CNCM I-5409) et 7 (CNCM I-5410) en présence des différents antibiotiques : AB9 (Cloxacilline), AB6 (Streptomycine) et AB 10 (Oxytétracycline).
La Figure 26 montre l’effet du mélange des phages 2 (CNCM I-5408), 9 (CNCM I-5491) et 10 (CNCM I-5492) en présence de différents antibiotiques : AB9 (Cloxacilline), AB6 (Streptomycine) et AB10 (Oxytétracycline).
Lorsque l’antibiotique est ajouté seul dans le lait, l’effet inhibiteur sur la bactérie dans le lait cru est observé à la concentration de 50 mg/mL. Une réduction d’environ 3 à 4 log est observée pour AB6 et AB9, et de 2 log environ pour AB 10.
L’ajout du cocktail de phages seul (e.g. cocktail de phages 2, 3 et 7 ou cocktail de phages 2, 9 et 10) permet de réduire la concentration bactérienne d’environ 2-3 log après 24 h d’incubation.
Lorsque le cocktail de phages 2, 3 et 7 ou le cocktail de phages 2, 9 et 10 est ajouté dans le lait cru avec l’antibiotique AB6 ou AB9, une synergie est observée. En effet, une réduction d’environ 6 log après 24 h est observée lorsque le cocktail de phages 2, 9 et 10 est combiné avec AB6 ou AB9 et lorsque le cocktail de phages 2, 3 et 7 est combiné avec AB6, La réduction est d’environ 5 log après 24h pour le cocktail de phages 2, 3 et 7 lorsqu’il est ajouté en présence de AB9.
Ainsi, ces données démontrent une synergie de la combinaison des phages ou d’un cocktail de phages avec des antibiotiques, en particulier AB6 et AB9, sur la réduction de S. aureus dans le lait cru.
Exemple 7 : Test d'évaluation de l'activité anti- S. aureus d’une souche de bactériophage
Afin d’établir la capacité d’un bactériophage ou d’un mélange de bactériophages à inhiber le développement de S. aureus , une culture de bactérie hôte (S. aureus ) à la phase exponentielle est incubée avec le bactériophage. Le ratio de phages/bactéries est peut-être testé : 1/100 ; 1/10 ou 1 ou 10. Le suivi de la densité optique (OD ou DO) à 600 nm est réalisé pendant 24 h à 37°C, à raison d’une mesure toutes les 15 minutes. La croissance de la bactérie S. aureus est proportionnelle à la DO de la culture bactérienne.
En parallèle, une culture témoin correspondant à une culture de S. aureus seul (sans pliage), est réalisée.
Si la DO de la culture de S. aureus incubée avec la souche de bactériophage diminue d’au moins 50% après 8h et 18h d’incubation par rapport au témoin, cela signifie que la souche de bactériophage inhibe la croissance de S. aureus.
Références à du matériel biologique déposé
Dans la présente demande, il est fait référence aux souches de bactériophages suivantes, déposées à la CNCM le 21 Mars 2019 par Vetophage SAS, dont l’adresse est ENS Lyon, 46 Allée d’Italie -, 69007 Lyon :
- phage 2, référence d’identification auprès de la CNCM « Vetophage - phi 2 », dont le numéro d’enregistrement est « I-5408 » ;
- phage 3, référence d’identification auprès de la CNCM « Vetophage - phi 3 », dont le numéro d’enregistrement est « I-5409 » ;
- phage 7, référence d’identification auprès de la CNCM « Vetophage - phi 7 », dont le numéro d’enregistrement est « I-5410 » ;
Dans la présente demande, il est fait référence aux souches de bactériophages suivantes, déposées à la CNCM le 12 février 2020 par Vetophage SAS, dont l’adresse est ENS Lyon, 46 Allée d’Italie -, 69007 Lyon :
- phage 9, référence d’identification auprès de la CNCM « Vetophage - phi 9 », dont le numéro d’enregistrement est « I-5491 » ;
- phage 10, référence d’identification auprès de la CNCM « Vetophage - phi 10 », dont le numéro d’enregistrement est « I-5492 ».