Thèse Diversité Génétique Résistance Virulence et Réponses Inflammatoires de Souches Environnementales de Cryptococcus H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Montpellier École doctorale : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé Laboratoire de recherche : TransVIHMI - Recherches translationnelles sur le VIH et les Maladies Infectieuses Endémiques et Emergentes Direction de la thèse : Virginie BELLET ORCID 0000000173375303 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-11T23:59:59 En 2022, l'OMS a classé Cryptococcus neoformans et Cryptococcus gattii parmi les pathogènes fongiques prioritaires, en raison de leur impact croissant en santé publique. Ces levures opportunistes, responsables de neuroméningites sévères touchant principalement les patients immunodéprimés, causent plus de 112 000 décès annuels, majoritairement en Afrique subsaharienne. Leur taxonomie complexe - espèces multiples, génotypes diversifiés et forte variabilité génétique interne - s'accompagne d'une hétérogénéité marquée en termes de virulence, de résistance aux antifongiques et de sévérité clinique. Si les souches cliniques sont relativement bien étudiées, les souches environnementales, pourtant réservoir principal et source d'infection initiale, demeurent largement méconnues. Leurs mécanismes d'adaptation à l'hôte, en particulier leur capacité à produire des facteurs de virulence majeurs et à moduler finement la réponse immunitaire (activation macrophagique, réponses Th1/Th17, production de cytokines) reste à établir.
Ce projet de thèse constitue la première étude intégrative d'envergure ciblant des souches environnementales de C. neoformans et C. gattii, collectées internationalement dans des niches écologiques variées (arbres, sols, fientes...). Il s'appuie sur une approche multidimensionnelle articulée en quatre axes, reposant sur le séquençage génomique complet (WGS) pour atteindre une résolution supérieure aux méthodes classiques.
1. Épidémiologie moléculaire par WGS : Le WGS permettra de cartographier précisément la diversité génétique des isolats, d'identifier variants rares, recombinaisons et signatures évolutives associées à des phénotypes de virulence ou de résistance particuliers. Cette analyse déterminera la proximité génomique entre souches environnementales et cliniques et mettra en évidence d'éventuels clades émergents à risque élevé.
2. Sensibilité aux antifongiques et génomique de la résistance : Les CMI seront mesurées selon la technique du CLSI pour les antifongiques d'intérêt clinique puis mises en relation avec les données WGS afin d'identifier les déterminants moléculaires de la résistance, notamment ceux liés aux azolés ou à l'exposition environnementale à des fongicides agricoles.
3. Virulence in vitro et in vivo : Les principaux facteurs de virulence (capsule, phospholipases, laccases, hémolysines, DNases) seront caractérisés in vitro. La pathogénicité sera évaluée dans le modèle Galleria mellonella, puis intégrée aux données génomiques complètes pour identifier les gènes, variants et modifications du nombre de copies associés aux phénotypes de virulence.
4. Réponse inflammatoire : Les interactions hôte-pathogène seront explorées via l'analyse de la production de NO par les macrophages et via le profil cytokinique. Le WGS servira à identifier les gènes et variants impliqués dans la modulation des voies immunitaires clés.
En combinant génomique, microbiologie, immunologie et modèles in vivo, ce projet permettra de déterminer si les souches environnementales possèdent intrinsèquement un potentiel pathogène comparable à celui des souches cliniques ou si des adaptations préalables sont nécessaires au franchissement de la barrière d'espèce. Les résultats attendus éclaireront les mécanismes d'émergence des cryptococcoses, renforceront la surveillance des risques environnementaux et cliniques, et contribueront à anticiper l'impact des changements climatiques et des pressions anthropiques sur l'expansion des pathogènes fongiques.
Fungal pathogens are gaining increasing recognition as a global health concern due to their rising incidence and emerging resistance to antifungal treatments. Among them, Cryptococcus neoformans and Cryptococcus gattii have been identified as significant threats, prompting the World Health Organization (WHO) to classify C. neoformans as a 'high priority' and C. gattii as a 'medium priority' pathogen in 2022. These two environmental yeasts are responsible for more than 112,000 deaths a year.The escalating burden of cryptococcosis, particularly in the context of climate change and urbanization, highlights the urgent need for enhanced surveillance, with a specific emphasis on environmental reservoirs. Recent studies have mapped the environmental distribution of C. neoformans and C. gattii across the Mediterranean basin, revealing widespread prevalence of C. neoformans and more localized occurrences of C. gattii in regions such as Greece, Southern Italy, and Spain. These findings suggest a likely increase in cryptococcosis cases among both immunocompromised and immunocompetent populations in France and neighboring Mediterranean countries by 2035, necessitating proactive monitoring and risk assessment of these fungal pathogens.
Cryptococcus species are ubiquitous in the environment, with key reservoirs including soil, bird droppings, and decaying organic matter. Environmental strains of C. neoformans and C. gattii serve as the primary source of human infections, as inhalation of infectious spores represents the main route of transmission. Despite this well-established epidemiological link, research has disproportionately focused on clinical isolates, leaving significant knowledge gaps regarding the genetic diversity, virulence potential, and antifungal resistance of environmental strains. Given the capacity of these strains to evolve and adapt to human hosts, comprehensive genomic and phenotypic studies of environmental Cryptococcus populations are essential for predicting future outbreaks and mitigating their public health impact.
Despite extensive research on clinical strains, the genetic diversity, virulence mechanisms, and inflammatory responses triggered by environmental Cryptococcus strains remain poorly understood. Given that these environmental populations represent the primary reservoir and initial source of human infections, elucidating their adaptation mechanisms is critical for anticipating emerging health risks and mitigating the global burden of fungal diseases. A key question is whether environmental strains possess inherent pathogenic potential comparable to clinical strains or require the acquisition of adaptive traits before becoming capable of human infection. The recent emergence of Candida auris, which has adapted to healthcare settings and caused global outbreaks, highlights the ability of fungal pathogens to evolve under selective pressures, potentially including environmental factors. The interplay between climate change, urbanization, and shifting demographic patterns is expected to exacerbate human exposure to Cryptococcus, potentially increasing disease incidence in the coming decades. Projections indicate a substantial rise in cryptococcosis cases in France and the Mediterranean region by 2035. These trends underscore the urgency of conducting enhanced genomic, biological, and epidemiological studies on environmental Cryptococcus strains. By bridging critical knowledge gaps, such efforts will facilitate the development of predictive models and preventive strategies to mitigate the emergence of this pathogen as a major public health threat. The proposed research aims to exceed the current state of the art by integrating cutting-edge genomic analyses, environmental surveillance, and host-pathogen interaction studies, thereby providing unprecedented insights into the evolution and epidemiology of Cryptococcus in a rapidly changing world.
whole genome sequencing, phenotypic assays, molécular biology, RT-qPCR, antifungal susceptibility testing, cell culture, in vivo experiments on G. mellonella

Le projet, à l'interface de la génomique, de la microbiologie, de l'immunologie et de l'épidémiologie moléculaire, requiert un·e candidat·e disposant d'une solide formation en sciences du vivant et d'un intérêt marqué pour les approches intégratives. Le/la candidat·e devra être titulaire d'un Master 2 en biologie, de préférence dans l'un des domaines suivants : Microbiologie, immunologie, ou infectiologie. Une connaissance préalable de la biologie des pathogènes, des interactions hôte-pathogène ou des champignons opportunistes constituera un avantage apprécié.