Recherche génomique
Le laboratoire de recherche génomique a développé une plate-forme qui a permis de tisser des synergies importantes entre la bio-informatique, le séquençage de nouvelle génération, la génomique et la génétique microbienne. Cette plate-forme génomique et l’expertise bio-informatique de notre laboratoire sont au coeur de collaborations locales et internationales, avec de nombreux partenaires publics et privés. Le laboratoire de recherche génomique est activement impliqué dans la métagénomique qui étudie le rôle des flores bactériennes dans les processus biochimiques, infectieux et immunologiques du corps humain. L’étude des mécanismes de résistance aux traitements antimicrobiens de Staphylococcus aureus, de sa survie intracellulaire et de la formation de biofilm (un mode de croissance qu’adopte cette bactérie lorsqu’elle se trouve en contact avec des surfaces cellulaires ou des biomatériaux) sont les autres thèmes de recherche du laboratoire.
Liste des publications : https://www.genomic.ch/publi.php
Bactériologie
Le développement de nouvelles méthodes d’identification bactérienne couplées à l’automation totale du laboratoire ainsi que le déploiement du séquençage de dernière génération sont au coeur des travaux de recherche du laboratoire de bactériologie. Les analyses bactériologiques de routine et les projets de recherche translationnels ont permis de bâtir de fructueuses collaborations au sein des HUG avec les acteurs suivants: le contrôle de l’infection, les soins intensifs, l’orthopédie septique, la pédiatrie (ostéomyélites à Kingella kingae), le centre de thérapie cellulaire (contrôles de qualité) ainsi que le centre de transfusion sanguine (hémovigilance).
Résistance antimicrobienne
Depuis 2014, de nouvelles méthodes de détection des résistances antimicrobiennes sont développées dans nos laboratoires. Les développements en métagénomique clinique nous permettent d’identifier de nouveaux marqueurs moléculaires et de détecter l’émergence de la résistance à certains antibiotiques. Le laboratoire de bactériologie a également co-développé et implémenté en 2021 l’un des tout premiers automates de détection de l’antibiorésistance en routine (https://www.hug.ch/laboratoire-bacteriologie/actualites).
Microbiologie translationnelle
Les infections causées par des germes multi-résistants sont un problème majeur de santé publique. Confronté à une carence en nouveaux antibiotiques, il est essentiel de développer de nouvelles approches antimicrobiennes. Le laboratoire de microbiologie translationnelle s’inscrit directement dans cette démarche en investiguant des approches antibactériennes axées sur l’inhibition de la virulence, la compétition entre les espèces bactériennes, le développement de traitements par phages, et la découverte de nouvelles molécules ayant des propriétés antibactériennes. Il utilise comme modèle les infections à Pseudomonas aeruginosa chez des patients hospitalisés en milieu de soins intensifs, ainsi que chez des patients transplantés pulmonaires. Les projets de recherche développés dans ce groupe s’appuient sur des méthodes d’analyse directe de la flore et des pathogènes respiratoires dans le patient (métagénomique), ainsi que des études in vitro permettant de décrypter les interactions bactériennes afin de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques. En collaboration avec un groupe de recherche à l’Institut de Pharmacologie, le laboratoire est aussi impliqué dans des projets visant à identifier de nouveaux antimicrobiens dans des extraits de souches fongiques. Une autre approche poursuivie vise à bloquer les pompes à efflux, responsables de phénomène de multirésistance chez les bactéries, afin de potentialiser l’activité des antibiotiques existants(liste des publications disponibles sous : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=van+Delden+C+and+pseudomonas).
Virologie
Le groupe de recherche a été mis en place en 2005 par la Dre Caroline Tapparel au sein du département de médecine en collaboration avec le Pr Laurent Kaiser et le laboratoire de virologie. Il étudie la diversité génétique et phénotypique des rhinovirus et entérovirus, deux importants pathogènes humains. Grâce à des outils de biologie moléculaire, cellulaire ainsi que par des approches biochimiques, le groupe de recherche tente d’identifier les déterminants génétiques qui confèrent à ces virus certains traits pathogéniques, tels que virulence ou neurotropisme. En outre, il utilise des modèles d'épithélium des voies respiratoires humaines pour étudier les interactions entre les rhinovirus et l’hôte, ou entre les rhinovirus et d'autres agents pathogènes respiratoires. Ce domaine de recherche est essentiel dans la perspective de développement d'antiviraux et / ou de vaccins contre ces agents infectieux très communs.
Recherche sur les rhinovirus et les enterovirus
L'équipe de recherche étudie la diversité et les capacités évolutives des rhinovirus et des enterovirus. Le rhinovirus est la cause principale d’infections des voies respiratoires supérieures chez l’homme et également fréquemment associé à des exacerbations de troubles respiratoires préexistants tels que l'asthme ou la mucoviscidose. Les entérovirus regroupent quant à eux d’importants pathogènes humains neurotropes tels que le poliovirus ou l’entérovirus 71. Les rhinovirus et entérovirus sont caractérisés par une importante variabilité génétique et phénotypique, ce qui complique le développement d’antiviraux ou de vaccins. Le groupe de recherche tente d'améliorer la compréhension de cette diversité. Les mutations et la recombinaison sont étudiées in vitro grâce à la génétique inverse mais également in vivo au cours d’infections de sujets immuno-compétents et immunosupprimés. Le groupe investigue également les corrélations entre caractéristiques génomiques et pathogénèse virale.
VIH - Sida
L’équipe de recherche au sein de la consultation ambulatoire de maladies infectieuses centre ses activités sur les effets indésirables potentiels du traitement antirétroviral (trithérapie) ; ainsi, nous conduisons une étude clinique permettant de comparer l’efficacité des traitements visant à abaisser le cholestérol (les statines) chez des patients porteurs du VIH, afin d’évaluer si leur efficacité mériterait une prescription plus large.
Nous sommes également le site de référence pour l’étude suisse de cohorte (SHCS) à Genève et coordonnons ainsi, non seulement les patients suivis par notre centre, mais également le réseau constitué par des médecins travaillant en ville.
Dans le cadre de l’étude suisse de cohorte (www.SHCS.ch), de nombreuses études portant sur des nouvelles thérapies antirétrovirales, ou encore sur l’évaluation des troubles rénaux, osseux ou cardiaques présentés par les personnes porteuses du VIH permettent une recherche intégrée au suivi clinique, assurant ainsi des soins de qualité aux patients et une recherche de pointe.
Prévention et traitement des infections dans le domaine orthopédique
La prévention des infections en chirurgie orthopédique est un sujet vaste, qui implique des mesures pré-, péri- et post-opératoires. Très souvent, les patient-e-s victimes d'une infection ostéo-articulaire nécessiteront un suivi à vie, qu'il s'agisse d'une infection de prothèse, d'une fracture infectée, ou d'un problème de pied diabétique infecté. Bien que relativement rares, ces infections ostéo-articulaires peuvent être dévastatrices, constituant un défi pour les équipes soignantes (médecins, infirmier-ère-s et physiothérapeutes) et une épreuve pour les patient-e-s.
Dans notre hôpital, la prise en charge des patient-e-s avec une infection ostéo-articulaire est multidisciplinaire, réunissant les compétences de chacun-e, et en étroite collaboration avec les services de chirurgie orthopédique, de chirurgie plastique et de radiologie. S'agissant de problématiques complexes, nous menons en parallèle plusieurs projets de recherche scientifiques et cliniques afin d'assurer aux patient-e-s le meilleur traitement possible.
Infections chez les patients immunosupprimés
Les Hôpitaux Universitaires de Genève sont un des centres de transplantation de cellules souches hématopoïétiques allogéniques et d’organes solides (foie, rein, pancréas, îlots de Langerhans) en Suisse. Ils effectuent également des traitements par CAR-T cells et suivent un grand nombre de patients transplantés pulmonaires et cardiaques. Par leur immunosuppression chronique ces patients ont un risque infectieux particulièrement élevé. L’équipe de l’Unité d’Infectiologie de Transplantation du Service des Maladies Infectieuses assure le suivit clinique de ces patients incluant les bilans pré-greffes, la période hospitalière et le suivit post-greffe ambulatoire. Les nombreux projets de recherche de l’équipe sont centrés sur l’épidémiologie, le diagnostic, la prévention et le traitement des infections survenant chez ces patients. Elle est fortement impliquée dans des études multicentriques suisses et internationales, notamment sur les infections fongiques et virales chez ces patients, fréquemment utilisant comme plateforme de recherche la base de donnée de la « Cohorte Suisse de Transplantation » (STCS, www.stcs.ch) (Voir la liste des publications disponibles).
Radicaux libres et cellules souches
Le laboratoire de recherche se concentrant sur les radicaux libre et les cellules souches est fait des études sur la granulomatose chronique, une maladie génétique caractérisée par un manque de NADPH oxydase résultant dans une incapacité de leucocytes de générer des radicaux libres. Cette maladie prédispose aux maladies infectieuses et aux maladies inflammatoires.
Récemment, le laboratoire s’est particulièrement intéressé à la relation entre la granulomatose chronique et les infections aux mycobactéries.
Dans le domaine des cellules souches, le Pr Krause est responsable du laboratoire de thérapie cellulaire expérimentale des HUG. En plus de la thérapie cellulaire, le laboratoire s'intéresse également à l'application de cellules souches aux études de maladies infectieuses. En particulier, le laboratoire a développé des approches en ingénierie tissulaire afin d'étudier les infections du système nerveux central humain.