Biophysique évolutive: intégrer la biophysique des protéines, la biologie évolutive et la génétique des populations pour prédire l'émergence de la résistance aux antibiotiques des microbes

 

Adrian  Serohijos

Université de Montréal

 

Domaine : maladies infectieuses et immunitaires

Programme Chercheurs-boursiers - Junior 1

Concours 2018-2019

L'évolution est un thème commun dans les problèmes médicaux et de santé publique urgents auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui, tels que le cancer, l'émergence de la résistance aux antibiotiques, ou encore la propagation d'agents pathogènes. Cependant la capacité de prédire l'évolution reste un défi majeur, car il nécessite de combler plusieurs couches de complexité au niveau biologique. Dans le cadre de la résistance aux antibiotiques par exemple, le lien entre les propriétés moléculaires du gène cible et l'adaptation microbienne (le "paysage d'adaptation") définit les différentes voies possibles pour la résistance. Mais la façon dont le paysage d'adaptation est explorée dépend aussi de la dynamique des populations de microbes.

La résistance aux antibiotiques est un problème de santé émergent qui menace notre capacité à contrôler les infections bactériennes. Un grand nombre des avancées dans le traitement médical telles que les transplantations d'organes, la thérapie du cancer, et le traitement de maladies chroniques telles que le diabète, la polyarthrite rhumatoïde ou la fibrose kystique, dépendent de la capacité de lutter contre les infections dûes aux antibiotiques. Ainsi, il existe un réel besoin de comprendre le mécanisme de l'évolution de la résistance aux antibiotiques. Mon laboratoire répond à ce défi en développant un cadre multi-échelle de l'évolution qui intègre la biophysique des protéines avec les principes de la biologie évolutive. Dans ce projet, notre objectif est de prédire l'évolution à court terme de la résistance microbienne aux antibiotiques. De manière plus large, le cadre que nous allons développer peut également être utilisé pour traiter d'autres questions cliniquement pertinentes, telles que la résistance aux médicaments des cellules cancéreuses.