Genomics of mycobacteria : a powerful tool for routine diagnosis

Au cours de notre Thèse, nous avons développé des approches originales permettant l'application du séquençage génomique pour le diagnostic en routine des infections humaines et animales par les mycobactéries. Ainsi, nous avons développé une nouvelle technique de séquençage génomique directement à partir des prélèvements, permettant de les enrichir en génome d’intérêt par l’utilisation de billes magnétiques. Ensuite, nous avons étudié les génomes de 92 souches de Mycobacterium tuberculosis isolées à l’IHU pendant une période de trois ans consécutifs, afin de contribuer à comprendre les causes de l’augmentation significative de l’incidence de la tuberculose pulmonaire dans la région Aix-Marseille entre 2017 et 2019. Dans ce travail, nous avons montré qu’une double polyclonalité (expansion de clones et apparition de nouveaux clones) était corrélée à cette augmentation, et aux migrations à partir des pays d’origine des patients. En parallèle, nous avons implanté le séquençage génomique comme méthode de routine pour détecter la sensibilité aux antibiotiques des isolats de M. tuberculosis, en particulier aux antibiotiquess antilépreux que les équipes de l’IHU ont avons récemment proposé de repositionner pour le traitement de la tuberculose pulmonaire. Ces différentes méthodes ont ensuite été appliquées à l’étude de la tuberculose humaine et bovine en Algérie, en Tunisie et au Cap Vert. Une partie de notre Thèse a été consacrée à la caractérisation de mycobactéries non tuberculeuses d'intérêt médical comme Mycobacterium tilburgii, Mycobacterium ulcerans, Mycobacterium abscessus, Mycobacterium shimiodae et Mycobacterium parafortuitum.During our thesis, we developed original approaches allowing the application of genomic sequencing for the routine diagnosis of human and animal infections by mycobacteria. Thus, we have developed a new technique of genomic sequencing directly from the samples, allowing them to be enriched with the genome of interest using magnetic beads. Next, we studied the genomes of 92 strains of Mycobacterium tuberculosis isolated at IHU between 2017 and 2019, in order to understand the causes of the significant increase in the incidence of pulmonary tuberculosis in the Aix-Marseille region. In this work, we showed that a double polyclonality (expansion of clones and appearance of new clones) was correlated with this increase, and with migrations from the countries of origin of patients. In parallel, we implemented genomic sequencing as a routine method to detect the antibiotic sensitivity of M. tuberculosis isolates, with a focus on repositioning leprosy antibiotics for the treatment of pulmonary tuberculosis. These different methods were then applied to the study of human and bovine tuberculosis in Algeria, Tunisia, and Cape Verde. Part of our Thesis was devoted to the characterization of non-tuberculous mycobacteria with medical interest such as Mycobacterium tilburgii, Mycobacterium ulcerans, Mycobacterium abscessus, Mycobacterium shimiodae and Mycobacterium parafortuitum