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MASTER THESIS
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Thesis, COLLÉGIALITÉ

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El Moussaoui, Khalid ULiège
Promotor(s) : SACHELI, Rosalie ULiège
Date of defense : 4-Jul-2022 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/14809
Details
Title : Thesis, COLLÉGIALITÉ
Translated title : [en] Evaluation of high-throughput genome sequencing for molecular typing and distinction of dermatophytes of the Trichophyton mentagrophytes / interdigitale / indotineae complex
Author : El Moussaoui, Khalid ULiège
Date of defense  : 4-Jul-2022
Advisor(s) : SACHELI, Rosalie ULiège
Committee's member(s) : Poulet, Christophe ULiège
Hanikenne, Marc ULiège
Bontems, Sébastien ULiège
Language : French
Number of pages : 51
Keywords : [fr] Terbinafine
[fr] NGS
[fr] Phylogénomique
[fr] T. indotineae
[fr] T. mentagrophytes
[fr] Dermatophytes
[fr] ITS
[fr] TEF1a
Discipline(s) : Life sciences > Microbiology
Commentary : Ce document se divise en 7 sections : introduction, objectifs, matériel et méthodes, résultats, discussion, conclusions et perspectives, et enfin, bibliographie. Les sections introduction et résultats sont affichées en recto et verso (dont la majorité des figures au verso de ces deux sections). Par conséquent, là où la version imprimée du document compte 51 pages, la version électronique en compte 104.
Research unit : Centre national de référence pour les mycoses de Liège
Target public : Researchers
Professionals of domain
Student
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en sciences biomédicales, à finalité spécialisée en biomédical data management
Faculty: Master thesis of the Faculté de Médecine

Abstract

[fr] Les dermatophytes sont des champignons filamenteux ayant un tropisme pour les tissus kératinisés (ongles, cheveux et peau). Il s’agit de l’agent le plus fréquent à l’origine d’une mycose. Il est aujourd’hui estimé que 30% de la population mondiale en est impactée. Le coût annuel lié à leur prise en charge se chiffre à plus de 500 millions USD, c’est donc devenu un problème de santé publique. Par conséquent, il est essentiel de diagnostiquer et de traiter correctement ces dermatophytoses, sous peine d’une évolution progressive en infection chronique. Cependant, l’identification reste difficile et lente à l’heure actuelle. Pour pallier cela, la spectrométrie de masse MALDI-TOF a été envisagée mais les résultats ont souligné un manque de sensibilité lors de l’application aux dermatophytes. La biologie moléculaire s’est donc présentée comme étant une alternative de choix. Actuellement, l’identification des dermatophytes au centre national de référence pour les mycoses de Liège (CNRML) est basée sur un couplage de l’examen micro et macroscopique des souches au séquençage du segment internal transcribed spacer 2, un code barre universel pour le catalogage des champignons. Cette approche, bien que très efficace dans sa globalité, se heurte à quelques difficultés lorsqu’il s’agit de distinguer les espèces qui forment le complexe Trichophyton mentagrophytes / interdigitale. Très proches l’une de l’autre, la distinction de ces 2 espèces n’a pas été désigné comme étant une priorité dans la mesure où le traitement administré au patient est souvent identique. Néanmoins, depuis 2018, des rapports alarmants en provenance de l’Inde font état de l’émergence de souches résistantes à la terbinafine, antifongique de choix pour le traitement des dermatophytoses. Après investigation, il a été établi que ces phénomènes de résistance ont pour origine des mutations non-sens au niveau du gène qui code la squalène époxydase. Par ailleurs, ces souches furent considérées comme appartenant à l’espèce Trichophyton mentagrophytes jusqu’en 2020. Des recherches appronfondies ont alors mis en évidence qu’il s’agissait en réalité d’une espèce distincte. Nommée Trichophyton indotineae, cette espèce fait aujourd’hui partie du complexe précédemment cité étant donné sa proximité génomique avec les 2 souches qui forment ce dernier. Ces cas de dermatophytes résistants à la terbinafine ne sont pas limités aux frontières de l’Inde, puisqu’un premier cas fut détécté en Belgique il y’a de cela deux ans. Cependant, les difficultés auxquelles fait face la méthode l’identification actuelle des dermatophytes empêche d’établir une estimation précise de la fréquence nationale de ces souches. De plus, la fréquence des souches résistantes à la terbinafine au sein de cette espèce a été décrite dans la littérature comme étant supérieure à 50%. Face à ce constat, il devient essentiel de distinguer les espèces qui forment le complexe T. mentagrophytes/interdigitale/indotineae afin d’adapter au mieux la prise en charge du patient. C’est dans ce but que le CNRML a lancé cette étude rétrospective. En approfondissant les connaissances liées à cette nouvelle espèce (et de manière plus globale, liées au complexe dont elle fait partie), ce centre entreprend le lancement d’une étude nationale prévue entre avril 2022 et avril 2023. Cette étude vise d’une part à établir la distribution de ces souches en Belgique et d’autre part à caractériser les mutations de la squalène époxydase qui circulent au sein des dermatophytes du territoire. Pour y parvenir, le CNRML s’est tourné vers le séquençage à haut-débit du génome.

[en] Dermatophytes are filamentous fungi with a tropism for keratinized tissue (nails, hair, and skin). It is the most common agent causing a mycosis. It is now estimated that 30% of the world's population is affected. The annual cost of treating them is more than 500 million USD, so it has become a public health problem. Therefore, it is essential to diagnose and treat these mycoses correctly, otherwise they may progress to chronic infection. However, identification remains difficult and slow at present. To overcome this, MALDI-TOF mass spectrometry has been considered but the results have highlighted a lack of sensitivity when applied to dermatophytes. Molecular biology was therefore presented as an alternative of choice. Currently, the identification of dermatophytes at the National Reference Center for Mycoses in Liège (NRCML) is based on a coupling of micro and macroscopic examination of the strains with sequencing of the internal transcribed spacer 2 segment, a universal barcode for cataloguing fungi. This approach, although very effective in its entirety, encounters some difficulties when it comes to distinguishing the species that form the Trichophyton mentagrophytes / interdigitale complex. Very close to each other, the distinction of these 2 species has not been considered as a priority as the treatment administered to the patient is often identical. Nevertheless, since 2018, there have been alarming reports from India of the emergence of strains resistant to terbinafine, the antifungal of choice for the treatment of dermatophytosis. After investigation, it has been established that these resistance phenomena originate from nonsense mutations in the gene that codes for squalene epoxidase. Moreover, these strains were considered as belonging to the species Trichophyton mentagrophytes until 2020. Further research revealed that they form in fact a distinct species. Named Trichophyton indotineae, this species is now part of the above-mentioned complex due to its genomic proximity to the 2 strains that form the latter. These cases of terbinafine resistant dermatophytes are not limited to the borders of India, since a first case has been detected in Belgium two years ago. However, the difficulties faced by the current method of identification of dermatophytes prevent an accurate estimation of the national frequency of these strains. Moreover, the frequency of terbinafine resistant strains within this species has been described in the literature as being higher than 50%. In view of this observation, it is essential to distinguish the species that form the T. mentagrophytes/interdigitale/indotineae complex in order to best adapt the management of the patient. It is with this aim that the NRCML has launched this retrospective study. By deepening the knowledge related to this new species (and more globally, related to the complex of which it is a part), this center undertakes the launch of a national study planned between April 2022 and April 2023. This study aims on the one hand to establish the distribution of these strains in Belgium and on the other hand to characterize the squalene epoxidase mutations that circulate within the dermatophytes of the territory. To achieve this, the NRCML has turned to high-throughput genome sequencing.


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Author

  • El Moussaoui, Khalid ULiège Université de Liège > Master sc. bioméd., à fin.

Promotor(s)

Committee's member(s)

  • Poulet, Christophe ULiège Centre Hospitalier Universitaire de Liège - CHU > Département de médecine interne > Service de rhumatologie
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  • Hanikenne, Marc ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences de la vie > Biologie végétale translationnelle
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  • Bontems, Sébastien ULiège Université de Liège - ULiège > Département des sciences biomédicales et précliniques > Département des sciences biomédicales et précliniques
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