Development of a tool for the control of multidrug resistant and pathogenic Esherichia coli in pigs and poultry using whole genome sequencing

Le but global de ce projet est de développer et de valider des outils génomiques pour la détection rapide et l’identification d’E. coli pathogènes et résistants aux antimicrobiens dans les productions animales intensives, i.e. porcines et aviaires, et les interfacer avec une plateforme web facile d’utilisation. Les 2 technologies à être développées sont le ColipathID et le ColipathDetect. En premier lieu, le ColipathID est un outil utilisant le séquençage du génome complet (SGC), pour l’identification et l’analyse phylogénétique d’isolats d’E. coli pathogènes et est interfacé avec une plateforme web facile d’utilisation. Deuxièmement, le ColipathDetect est un outil utilisant le SGC et basé sur les marqueurs identifiés par le ColipathID, pour la détection rapide et la quantification des E. coli pathogènes dans les échantillons fécaux ou à partir de populations enrichies d’E. coli à partir d’échantillons.

Les techniques utilisées actuellement sont dispendieuses, longues et manquent de précision. Les résultats et les données géographiques sont entrés dans une base de données développée par le laboratoire ECL (APZEC) et rapportés sur une plateforme web accessible au public. Le Ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation (MAPAQ) utilise ces données pour identifier des clones pathogènes émergents et prendre des mesures appropriées avec les vétérinaires et les producteurs. Le ColipathID consiste à remplacer les techniques utilisées habituellement avec le SGC des isolats d’E. coli. Les séquences des gènes de virulence et de résistance aux antimicrobiens et le typage phylogénétique du génome complet seront rapidement extraits et analysés en utilisant des algorithmes développés pour les bases de données sur les E. coli pathogènes déjà accessibles et seront liées à la base de données APZEC. La plateforme sera validée en utilisant les lignes directrices de l’OIE. Les marqueurs pour les clones pathogéniques et la résistance aux antimicrobiens seront identifiés pour être utilisés dans l’outil ColipathDetect pour la détection rapide des E. coli pathogènes. Le processus fastidieux d’évaluer la quantité d’E. coli pathogène dans un échantillon sera remplacé par une approche métagénomique basée sur le séquençage du génome d’une population d’E. coli à partir d’une culture primaire (ColipathDetect). La présence ou la quantification des gènes ou des marqueurs permettra une estimation rapide et abordable de la prévalence dans l’échantillon pour l’utilisation dans des études à grande échelle telles que le suivi des fermes « sans-antibiotiques ». Les outils seront validés en utilisant des souches de références d’E. coli et des échantillons provenant du MAPAQ ou prélevés dans des projets sur le terrain en association avec différents partenaires industriels. Ainsi, ColipathDetect permettra la détection initiale des E. coli pathogènes, tandis que ColipathID sera utilisé pour la surveillance de routine et pour le suivi spécifique d’épidémie.