Détection rapide de l'antibioresistance des bactéries par imagerie multispectrale infrarouge et marquage isotopique au deutérium

Avec un bilan estimé à 50 millions de morts par an d’ici 2050, la propagation de l’antibiorésistance est plus préoccupante que jamais. Il est donc urgent de développer des méthodes de diagnostic plus performantes. Les antibiogrammes automatisés classiques sont fiables mais limités par le temps de génération des bactéries: pour mesurer l’effet d’un antibiotique sur le taux de croissance, il est nécessaire d’attendre que la turbidité d’une culture devienne mesurable, ce qui prends plusieurs heures. Les méthodes par amplification des acides nucléiques, significativement plus rapides, sont utiles pour le dépistage mais spécifiques à certains mécanismes de résistance.Pour réduire la durée de réalisation des antibiogrammes tout en maintenant leur universalité, il est possible de sonder l’activité métabolique des bactéries après exposition à un antibiotique.Cette thèse a consisté en l'élaboration d'une méthode de détection rapide de l'antibiorésistance en associant marquage métabolique au deutérium et imagerie multispectrale infrarouge. Ce marquage au deutérium, permettant d'évaluer l'activité métabolique des bactéries, a tout d'abord été mesuré par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). Pour cela, un protocole biologique ainsi qu'un système de traitement de données ont été conçus et de nombreux couples souche/antibiotique ont été étudiés. Ces travaux ont permis la mise en œuvre d'une méthode de détection de l'antibiorésistance en deux heures ainsi que l'identification de longueurs d'ondes spécifiques du marquage au deutérium.Un banc d'imagerie infrarouge dédié à ensuite été réalisé afin d'effectuer des mesures à ces longueurs d'ondes. En association avec un nouveau protocole biologique et un système de traitement des images, il a été possible de discriminer une souche résistante d'une souche sensible.Cette thèse a donc permis le développement de deux preuves de concept permettant la détection rapide de l’antibiorésistance par marquage métabolique : d’abord en utilisant la spectroscopie FTIR puis en imagerie multispectrale infrarouge. De plus, de nombreux résultats intermédiaires ont contribués à la compréhension du phénomène de marquage et de son impact sur les spectres d’absorption infrarouge.