Differential toxicity of mitomycin C and porfiromycin to aerobic and hypoxic Chinese hamster ovary cells overexpressing human NADPH:cytochrome c (P-450) reductase.

Purified NADPH:cytochrome c (P-450) reductase (FpT; NADPH-ferrihemoprotein oxidoreductase, EC 1.6.2.4) can reductively activate mitomycin antibiotics through a one-electron reduction to species that alkylate DNA. To assess the involvement of FpT in the intracellular activation of the mitomycins, transfectants overexpressing a human FpT cDNA were established from a Chinese hamster ovary cell line deficient in dihydrofolate reductase (CHO-K1/dhfr-). The parental cell line was equisensitive to the cytotoxic action of mitomycin C under oxygenated and hypoxic conditions. In contrast, porfiromycin was considerably less cytotoxic to wild-type parental cells than was mitomycin C in air and markedly more cytotoxic under hypoxia. Two FpT-transfected clones were selected that expressed 19- and 27-fold more FpT activity than the parental line. Levels of other oxidoreductases implicated in the activation of the mitomycins were unchanged. Significant increases in sensitivity to mitomycin C and porfiromycin in the two FpT-transfected clones were seen under both oxygenated and hypoxic conditions, with the increases in toxicity being greater under hypoxia than in air. These findings demonstrate that FpT can bioreductively activate the mitomycins in living cells and implicate FpT in the differential aerobic/hypoxic toxicity of the mitomycins.

Cheaper Faster Drug Development Validated By The Repositioning Of Drugs Against Neglected Tropical Diseases.

There is an urgent need to make drug discovery cheaper and faster. This will enable the development of treatments for diseases currently neglected for economic reasons, such as tropical and orphan diseases, and generally increase the supply of new drugs. Here, we report the Robot Scientist 'Eve' designed to make drug discovery more economical. A Robot Scientist is a laboratory automation system that uses artificial intelligence (AI) techniques to discover scientific knowledge through cycles of experimentation. Eve integrates and automates library-screening, hit-confirmation, and lead generation through cycles of quantitative structure activity relationship learning and testing. Using econometric modelling we demonstrate that the use of AI to select compounds economically outperforms standard drug screening. For further efficiency Eve uses a standardized form of assay to compute Boolean functions of compound properties. These assays can be quickly and cheaply engineered using synthetic biology, enabling more targets to be assayed for a given budget. Eve has repositioned several drugs against specific targets in parasites that cause tropical diseases. One validated discovery is that the anti-cancer compound TNP-470 is a potent inhibitor of dihydrofolate reductase from the malaria-causing parasite Plasmodium vivax.

Structure of a putative ancestral protein encoded by a single sequence repeat from a multidomain proteinase inhibitor gene from Nicotiana alata

Background: The ornamental tobacco Nicotiana alata produces a series of proteinase inhibitors (Pls) that are derived from a 43 kDa precursor protein, NaProPl. NaProPl contains six highly homologous repeats that fold to generate six separate structural domains, each corresponding to one of the native Pls. An unusual feature of NaProPl is that the structural domains lie across adjacent repeats and that the sixth Pl domain is generated from fragments of the first and sixth repeats. Although the homology of the repeats suggests that they may have arisen from gene duplication, the observed folding does not appear to support this. This study of the solution structure of a single NaProPl repeat (aPl1) forms a basis for unravelling the mechanism by which this protein may have evolved, Results: The three-dimensional structure of aPl1 closely resembles the triple-stranded antiparallel beta sheet observed in each of the native Pls. The five-residue sequence Glu-Glu-Lys-Lys-Asn, which forms the linker between the six structural domains in NaProPl, exists as a disordered loop in aPl1. The presence of this loop in aPl1 results in a loss of the characteristically flat and disc-like topography of the native inhibitors. Conclusions: A single repeat from NaProPl is capable of folding into a compact globular domain that displays native-like Pl activity. Consequently, it is possible that a similar single-domain inhibitor represents the ancestral protein from which NaProPl evolved.

Lipophilic methotrexate conjugates with glucose-lipoamino acid moieties: Synthesis and in vitro antitumor activity

To obtain methotrexate (MTX) derivatives with a balanced hydrolipophilic character, we synthesized a series of conjugates in which the drug was linked to lipoamino acid (LAA)-glucose residues (LAAG-MTX). These conjugates displayed increased solubility in polar media compared with the corresponding LAA-MTX conjugates previously described. In vitro biological testing of LAAG-MTX indicated that the introduction of the sugar moiety decreased the biological activity of these MTX conjugates. The tetradecyl derivative 6b, however, was effective in inhibiting the dihydrofolate reductase activity in vitro and showed an inhibitory effect on human lymphoblastoid cell growth. (C) 2001 Wiley-Liss, Inc.

Time of treatment influences the appearance of drug-resistant parasites in Plasmodium falciparum infections

A deterministic mathematical model which predicts the probability of developing a new drug-resistant parasite population within the human host is reported, The model incorporates the host's specific antibody response to PfEMP1, and also investigates the influence of chemotherapy on the probability of developing a viable drug-resistant parasite population within the host. Results indicate that early, treatment, and a high antibody threshold coupled with a long lag time between antibody stimulation and activity, are risk factors which increase the likelihood of developing a viable drug-resistant parasite population. High parasite mutation rates and fast PfEMP1 var gene switching are also identified as risk factors. The model output allows the relative importance of the various risk factors as well as the relationships between them to be established, thereby increasing the understanding of the conditions which favour the development of a new drug-resistant parasite population.

Resistance to antiparasitic drugs: The role of molecular diagnosis

Chemotherapy is central to the control of many parasite infections of both medical and veterinary importance. However, control has been compromised by the emergence of drug resistance in several important parasite species. Such parasites cover a broad phylogenetic range and include protozoa, helminths and arthropods. In order to achieve effective parasite control in the future, the recognition and diagnosis of resistance will be crucial. This demand for early, accurate diagnosis of resistance to specific drugs in different parasite species can potentially be met by modern molecular techniques. This paper summarises the resistance status of a range of important parasites and reviews the available molecular techniques for resistance diagnosis. Opportunities for applying successes in some species to other species where resistance is less well understood are explored. The practical application of molecular techniques and the impact of the technology on improving parasite control are discussed. (C) 2002 Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Rapid genotyping of loci involved in antifolate drug resistance in Plasmodium falciparum by primer extension

Current methods used to genotype point mutations in Plasmodium falciparum genes involved in resistance to antifolate drugs include restriction digestion of PCR products, allele-specific amplification or sequencing. Here we demonstrate that known point mutations in dihydrofolate reductase and dihydropteroate synthase can be scored quickly and accurately by single-nucleotide primer extension and detection of florescent products on a capillary sequencer. We use this method to genotype parasites in natural infections from the Thai-Myanmar border. This approach could greatly simplify large-scale screening of resistance mutations of the type required for evaluating and updating antimalarial drug treatment policies. The method can be easily adapted to other P. falciparum genes and will greatly simplify scoring of point mutations in this and other parasitic organisms. © 2002 Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

MOLECULAR SURVEILLANCE OF Plasmodium vivax AND Plasmodium falciparum DHFR MUTATIONS IN ISOLATES FROM SOUTHERN IRAN

In Iran, both Plasmodium vivax and P. falciparum malaria have been detected, but P. vivax is the predominant species. Point mutations in dihydrofolate reductase (dhfr) gene in both Plasmodia are the major mechanisms of pyrimethamine resistance. From April 2007 to June 2009, a total of 134 blood samples in two endemic areas of southern Iran were collected from patients infected with P. vivax and P. falciparum. The isolates were analyzed for P. vivax dihydrofolate reductase (pvdhfr) and P. falciparum dihydrofolate reductase (pfdhfr) point mutations using various PCR-based methods. The majority of the isolates (72.9%) had wild type amino acids at five codons of pvdhfr. Amongst mutant isolates, the most common pvdhfr alleles were double mutant in 58 and 117 amino acids (58R-117N). Triple mutation in 57, 58, and 117 amino acids (57L/58R/117N) was identified for the first time in the pvdhfr gene of Iranian P. vivax isolates. All the P. falciparumsamples analyzed (n = 16) possessed a double mutant pfdhfrallele (59R/108N) and retained a wild-type mutation at position 51. This may be attributed to the fact that the falciparum malaria patients were treated using sulfadoxine-pyrimethamine (SP) in Iran. The presence of mutant haplotypes in P. vivax is worrying, but has not yet reached an alarming threshold regarding drugs such as SP. The results of this study reinforce the importance of performing a molecular surveillance by means of a continuous chemoresistance assessment.

Genome comparison of progressively drug resistant Plasmodium falciparum lines derived from drug sensitive clone

Chloroquine has been the mainstay of malaria chemotherapy for the past five decades, but resistance is now widespread. Pyrimethamine or proguanil form an important component of some alternate drug combinations being used for treatment of uncomplicated Plasmodium falciparum infections in areas of chloroquine resistance. Both pyrimethamine and proguanil are dihydrofolate reductase (DHFR) inhibitors, the proguanil acting primarily through its major metabolite cycloguanil. Resistance to these drugs arises due to specific point mutations in the dhfr gene. Cross resistance between cycloguanil and pyrimethamine is not absolute. It is, therefore, important to investigate mutation rates in P. falciparum for pyrimethamine and proguanil so that DHFR inhibitor with less mutation rate is favored in drug combinations. Hence, we have compared mutation rates in P. falciparum genome for pyrimethamine and cycloguanil. Using erythrocytic stages of P. falciparum cultures, progressively drug resistant lines were selected in vitro and comparing their RFLP profile with a repeat sequence. Our finding suggests that pyrimethamine has higher mutation rate compared to cycloguanil. It enhances the degree of genomic polymorphism leading to diversity of natural parasite population which in turn is predisposes the parasites for faster selection of resistance to some other antimalarial drugs.

Monitoring of malaria parasite resistance to chloroquine and sulphadoxine-pyrimethamine in the Solomon Islands by DNA microarray technology.

BACKGROUND: Little information is available on resistance to anti-malarial drugs in the Solomon Islands (SI). The analysis of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in drug resistance associated parasite genes is a potential alternative to classical time- and resource-consuming in vivo studies to monitor drug resistance. Mutations in pfmdr1 and pfcrt were shown to indicate chloroquine (CQ) resistance, mutations in pfdhfr and pfdhps indicate sulphadoxine-pyrimethamine (SP) resistance, and mutations in pfATPase6 indicate resistance to artemisinin derivatives. METHODS: The relationship between the rate of treatment failure among 25 symptomatic Plasmodium falciparum-infected patients presenting at the clinic and the pattern of resistance-associated SNPs in P. falciparum infecting 76 asymptomatic individuals from the surrounding population was investigated. The study was conducted in the SI in 2004. Patients presenting at a local clinic with microscopically confirmed P. falciparum malaria were recruited and treated with CQ+SP. Rates of treatment failure were estimated during a 28-day follow-up period. In parallel, a DNA microarray technology was used to analyse mutations associated with CQ, SP, and artemisinin derivative resistance among samples from the asymptomatic community. Mutation and haplotype frequencies were determined, as well as the multiplicity of infection. RESULTS: The in vivo study showed an efficacy of 88% for CQ+SP to treat P. falciparum infections. DNA microarray analyses indicated a low diversity in the parasite population with one major haplotype present in 98.7% of the cases. It was composed of fixed mutations at position 86 in pfmdr1, positions 72, 75, 76, 220, 326 and 356 in pfcrt, and positions 59 and 108 in pfdhfr. No mutation was observed in pfdhps or in pfATPase6. The mean multiplicity of infection was 1.39. CONCLUSION: This work provides the first insight into drug resistance markers of P. falciparum in the SI. The obtained results indicated the presence of a very homogenous P. falciparum population circulating in the community. Although CQ+SP could still clear most infections, seven fixed mutations associated with CQ resistance and two fixed mutations related to SP resistance were observed. Whether the absence of mutations in pfATPase6 indicates the efficacy of artemisinin derivatives remains to be proven.

Mutagénèse semi-aléatoire au site actif de la DHFR humaine : création et caractérisation de variantes hautement résistantes au MTX.

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire. Elle réduit le dihydrofolate en tétrahydrofolate, un co-facteur impliqué dans la biosynthèse des purines et du thymidylate. La DHFRh est une cible de choix pour des agents de chimiothérapie comme le méthotrexate (MTX), inhibant spécifiquement l’enzyme ce qui mène à un arrêt de la prolifération et ultimement à la mort cellulaire. Le MTX est utilisé pour le traitement de plusieurs maladies prolifératives, incluant le cancer. La grande utilisation du MTX dans le milieu clinique a mené au développement de mécanismes de résistance, qui réduisent l’efficacité de traitement. La présente étude se penche sur l’un des mécanismes de résistance, soit des mutations dans la DHFRh qui réduisent son affinité pour le MTX, dans le but de mieux comprendre les éléments moléculaires requis pour la reconnaissance de l’inhibiteur au site actif de l’enzyme. En parallèle, nous visons à identifier des variantes plus résistantes au MTX pour leur utilisation en tant que marqueurs de sélection en culture cellulaire pour des systèmes particuliers, tel que la culture de cellules hématopoïétiques souches (CHS), qui offrent des possibilités intéressantes dans le domaine de la thérapie cellulaire. Pour étudier le rôle des différentes régions du site actif, et pour vérifier la présence d’une corrélation entre des mutations à ces régions et une augmentation de la résistance au MTX, une stratégie combinatoire a été dévelopée pour la création de plusieurs banques de variantes à des résidus du site actif à proximité du MTX lié. Les banques ont été sélectionnées in vivo dans un système bactérien en utilisant des milieux de croissance contenant des hautes concentrations de MTX. La banque DHFRh 31/34/35 généra un nombre considérable de variantes combinatoires de la DHFRh hautement résistantes au MTX. Les variantes les plus intéressantes ont été testées pour leur potentiel en tant que marqueur de sélection dans plusieurs lignées cellulaires, dont les cellules hématopoïétiques transduites. Une protection complète contre les effets cytotoxiques du MTX a été observée chez ces cellules suite à leur infection avec les variantes combinatoires. Pour mieux comprendre les causes moléculaires reliées à la résistance au MTX, des études de structure tridimensionnelle de variantes liées au MTX ont été entreprises. La résolution de la structure de la double variante F31R/Q35E lié au MTX a révélé que le phénotype de résistance était attribuable à d’importantes différences entre le site actif de la double variante et de l’enzyme native, possiblement dû à un phénomème dynamique. Une compréhension plus générale de la reconnaissance et la résistance aux antifolates a été réalisée en comparant des séquences et des structures de variantes de la DHFR résistants aux antifolates et provenant de différentes espèces. En somme, ces travaux apportent de nouveaux éléments pour la comprehension des intéractions importantes entre une enzyme et un ligand, pouvant aider au développement de nouveaux antifolates plus efficaces pour le traitement de diverses maladies. De plus, ces travaux ont généré de nouveaux gènes de résistance pouvant être utilisés en tant que marqueurs de sélection en biologie cellulaire.

Pharmacogénétique du DHFR chez les enfants leucémiques

Le dihydrofolate réductase (DHFR) est la principale cible du méthotrexate, un important composant du traitement de la leucémie lymphoblastique aiguë (LLA). Une association des polymorphismes du promoteur de DHFR avec l’issue de la LLA a été mise en évidence au laboratoire. Une survie sans événement (EFS) réduite corrélait avec les allèles A -317 et C -1610, et l’haplotype *1, défini par ces allèles. L’haplotype *1 était aussi associé à une expression élevée du DHFR. Dans cette étude, nous étendons l’analyse à la région régulatrice adjacente, d’environ 400 pb, correspondant au transcrit mineur non-codant du DHFR, qui joue un rôle essentiel dans la régulation de la transcription au niveau du promoteur majeur. Six polymorphismes ont été identifiés, parmi lesquels 5 étaient des SNPs et un polymorphisme de longueur composé d’un nombre variable d’éléments de 9 pb et d’une insertion/délétion de 9 pb. L’analyse d’haplotype, incluant tous les polymorphismes promoteurs, a révélé une diversification de l’haploytpe *1 en 5 sous-types (*1a à *1e). Les variations du promoteur majeur et les sous-types de l’haplotype *1 ont été par la suite analysés pour l’association avec l’issue de LLA. Un EFS réduit corrélait avec l’allèle A du polymorphisme G308A (p=0,02) et avec l’haplotype *1 (p=0,01). Des niveaux élevées d’ARNm étaient trouvés chez les porteurs de l’haplotype *1b (p=0,005) et pas pour les autres sous-types de l’haplotype *1. Alors, la mauvaise issue de LLA associée avec l'haplotype *1 est en effet déterminée par le sous-type *1b. Cette étude donne un nouvel aperçu des polymorphismes régulateurs du DHFR définissant plus précisément les variations du DHFR prédisposant un événement.

Detection of methotrexate using surface plasmon resonance biosensors for chemotherapy monitoring

Le méthotrexate (MTX), un agent anti-cancéreux fréquemment utilisé en chimiothérapie, requiert généralement un suivi thérapeutique de la médication (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) pour surveiller son niveau sanguin chez le patient afin de maximiser son efficacité tout en limitant ses effets secondaires. Malgré la fenêtre thérapeutique étroite entre l’efficacité et la toxicité, le MTX reste, à ce jour, un des agents anti-cancéreux les plus utilisés au monde. Les techniques analytiques existantes pour le TDM du MTX sont coûteuses, requièrent temps et efforts, sans nécessairement fournir promptement les résultats dans le délai requis. Afin d’accélérer le processus de dosage du MTX en TDM, une stratégie a été proposée basée sur un essai compétitif caractérisé principalement par le couplage plasmonique d’une surface métallique et de nanoparticules d’or. Plus précisément, l’essai quantitatif exploite la réaction de compétition entre le MTX et une nanoparticule d’or fonctionnalisée avec l’acide folique (FA-AuNP) ayant une affinité pour un récepteur moléculaire, la réductase humaine de dihydrofolate (hDHFR), une enzyme associée aux maladies prolifératives. Le MTX libre mixé avec les FA-AuNP, entre en compétition pour les sites de liaison de hDHFR immobilisés sur une surface active en SPR ou libres en solution. Par la suite, les FA-AuNP liées au hDHFR fournissent une amplification du signal qui est inversement proportionnelle à la concentration de MTX. La résonance des plasmons de surface (SPR) est généralement utilisée comme une technique spectroscopique pour l’interrogation des interactions biomoléculaires. Les instruments SPR commerciaux sont généralement retrouvés dans les grands laboratoires d’analyse. Ils sont également encombrants, coûteux et manquent de sélectivité dans les analyses en matrice complexe. De plus, ceux-ci n’ont pas encore démontré de l’adaptabilité en milieu clinique. Par ailleurs, les analyses SPR des petites molécules comme les médicaments n’ont pas été explorés de manière intensive dû au défi posé par le manque de la sensibilité de la technique pour cette classe de molécules. Les développements récents en science des matériaux et chimie de surfaces exploitant l’intégration des nanoparticules d’or pour l’amplification de la réponse SPR et la chimie de surface peptidique ont démontré le potentiel de franchir les limites posées par le manque de sensibilité et l’adsorption non-spécifique pour les analyses directes dans les milieux biologiques. Ces nouveaux concepts de la technologie SPR seront incorporés à un système SPR miniaturisé et compact pour exécuter des analyses rapides, fiables et sensibles pour le suivi du niveau du MTX dans le sérum de patients durant les traitements de chimiothérapie. L’objectif de cette thèse est d’explorer différentes stratégies pour améliorer l’analyse des médicaments dans les milieux complexes par les biocapteurs SPR et de mettre en perspective le potentiel des biocapteurs SPR comme un outil utile pour le TDM dans le laboratoire clinique ou au chevet du patient. Pour atteindre ces objectifs, un essai compétitif colorimétrique basé sur la résonance des plasmons de surface localisée (LSPR) pour le MTX fut établi avec des nanoparticules d’or marquées avec du FA. Ensuite, cet essai compétitif colorimétrique en solution fut adapté à une plateforme SPR. Pour les deux essais développés, la sensibilité, sélectivité, limite de détection, l’optimisation de la gamme dynamique et l’analyse du MTX dans les milieux complexes ont été inspectés. De plus, le prototype de la plateforme SPR miniaturisée fut validé par sa performance équivalente aux systèmes SPR existants ainsi que son utilité pour analyser les échantillons cliniques des patients sous chimiothérapie du MTX. Les concentrations de MTX obtenues par le prototype furent comparées avec des techniques standards, soit un essai immunologique basé sur la polarisation en fluorescence (FPIA) et la chromatographie liquide couplée avec de la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) pour valider l’utilité du prototype comme un outil clinique pour les tests rapides de quantification du MTX. En dernier lieu, le déploiement du prototype à un laboratoire de biochimie dans un hôpital démontre l’énorme potentiel des biocapteurs SPR pour utilisation en milieux clinique.

Cell lines and animal model in the analysis of pharmacogenomics markers in childhood acute lymphoblastic leukemia

La leucémie aiguë lymphoblastique (LAL) est le cancer pédiatrique le plus fréquent. Elle est la cause principale de mortalité liée au cancer chez les enfants due à un groupe de patient ne répondant pas au traitement. Les patients peuvent aussi souffrir de plusieurs toxicités associées à un traitement intensif de chimiothérapie. Les études en pharmacogénétique de notre groupe ont montré une corrélation tant individuelle que combinée entre les variants génétiques particuliers d’enzymes dépendantes du folate, particulièrement la dihydrofolate réductase (DHFR) ainsi que la thymidylate synthase (TS), principales cibles du méthotrexate (MTX) et le risque élevé de rechute chez les patients atteints de la LAL. En outre, des variations dans le gène ATF5 impliqué dans la régulation de l’asparagine synthetase (ASNS) sont associées à un risque plus élevé de rechute ou à une toxicité ASNase dépendante chez les patients ayant reçu de l’asparaginase d’E.coli (ASNase). Le but principal de mon projet de thèse est de comprendre davantage d’un point de vue fonctionnel, le rôle de variations génétiques dans la réponse thérapeutique chez les patients atteints de la LAL, en se concentrant sur deux composants majeurs du traitement de la LAL soit le MTX ainsi que l’ASNase. Mon objectif spécifique était d’analyser une association trouvée dans des paramètres cliniques par le biais d’essais de prolifération cellulaire de lignées cellulaires lymphoblastoïdes (LCLs, n=93) et d’un modèle murin de xénogreffe de la LAL. Une variation génétique dans le polymorphisme TS (homozygosité de l’allèle de la répétition triple 3R) ainsi que l’haplotype *1b de DHFR (défini par une combinaison particulière d’allèle dérivé de six sites polymorphiques dans le promoteur majeur et mineur de DHFR) et de leurs effets sur la sensibilité au MTX ont été évalués par le biais d’essais de prolifération cellulaire. Des essais in vitro similaires sur la réponse à l’ASNase de E. Coli ont permis d’évaluer l’effet de la variation T1562C de la région 5’UTR de ATF5 ainsi que des haplotypes particuliers du gène ASNS (définis par deux variations génétiques et arbitrairement appelés haplotype *1). Le modèle murin de xénogreffe ont été utilisé pour évaluer l’effet du génotype 3R3R du gène TS. L’analyse de polymorphismes additionnels dans le gène ASNS a révélé une diversification de l’haplotype *1 en 5 sous-types définis par deux polymorphismes (rs10486009 et rs6971012,) et corrélé avec la sensibilité in vitro à l’ASNase et l’un d’eux (rs10486009) semble particulièrement important dans la réduction de la sensibilité in vitro à l’ASNase, pouvant expliquer une sensibilité réduite de l’haplotype *1 dans des paramètres cliniques. Aucune association entre ATF5 T1562C et des essais de prolifération cellulaire en réponse à ASNase de E.Coli n’a été détectée. Nous n’avons pas détecté une association liée au génotype lors d’analyse in vitro de sensibilité au MTX. Par contre, des résultats in vivo issus de modèle murin de xénogreffe ont montré une relation entre le génotype TS 3R/3R et la résistance de manière dose-dépendante au traitement par MTX. Les résultats obtenus ont permis de fournir une explication concernant un haut risque significatif de rechute rencontré chez les patients au génotype TS 3R/3R et suggèrent que ces patients pourraient recevoir une augmentation de leur dose de MTX. À travers ces expériences, nous avons aussi démontré que les modèles murins de xénogreffe peuvent servir comme outil préclinique afin d’explorer l’option d’un traitement individualisé. En conclusion, la connaissance acquise à travers mon projet de thèse a permis de confirmer et/ou d’identifier quelques variants dans la voix d’action du MTX et de l’ASNase qui pourraient faciliter la mise en place de stratégies d’individualisation de la dose, permettant la sélection d’un traitement optimum ou moduler la thérapie basé sur la génétique individuelle.

High prevalence of multidrug-tolerant bacteria and associated antimicrobial resistance genes isolated from ornamental fish and their carriage water

Background: Antimicrobials are used to directly control bacterial infections in pet (ornamental) fish and are routinely added to the water these fish are shipped in to suppress the growth of potential pathogens during transport. Methodology/Principal Findings: To assess the potential effects of this sustained selection pressure, 127 Aeromonas spp. isolated from warm and cold water ornamental fish species were screened for tolerance to 34 antimicrobials. Representative isolates were also examined for the presence of 54 resistance genes by a combination of miniaturized microarray and conventional PCR. Forty-seven of 94 Aeromonas spp. isolates recovered from tropical ornamental fish and their carriage water were tolerant to >= 15 antibiotics, representing seven or more different classes of antimicrobial. The quinolone and fluoroquinolone resistance gene, qnrS2, was detected at high frequency (37% tested recent isolates were positive by PCR). Class 1 integrons, IncA/C broad host range plasmids and a range of other antibiotic resistance genes, including floR, blaTEM21, tet(A), tet(D), tet(E), qacE2, sul1, and a number of different dihydrofolate reductase and aminoglycoside transferase coding genes were also detected in carriage water samples and bacterial isolates. Conclusions: These data suggest that ornamental fish and their carriage water act as a reservoir for both multi-resistant bacteria and resistance genes.