Candida auris is an emerging fungal species first reported in 2009, which has caused nosocomial outbreaks of invasive candidiasis. C. auris has the ability to rapidly develop resistance to all currently antifungal drug classes. Notably, over 90% of C. auris isolates are resistant to the azole drug fluconazole, a standard of care for invasive candidiasis. Mechanisms of azole resistance in C. auris are not completely elucidated. While amino-acid substitutions in the azole target (Erg11) have been described, the role of the Cdr and Mdr drug transporters (efflux pumps) and their putative transcription factors Tac1 and Mrr1 remains to be demonstrated.
The main objective of this project was to decipher the respective roles of Erg11 amino- acid substitutions and of the Tac1-Cdr1 and Mrr1-Mdr1 pathways in azole resistance of C. auris. For this purpose, we characterized the genotypes of 22 C. auris isolates from different clades and with different levels of azole susceptibility. We identified novel amino-acid substitutions in Erg11 (F444L), Tac1b (S611P) and Mrr1 (N647T) and demonstrated their respective roles in azole resistance of C. auris. While Mrr1 was shown to control azole resistance via overexpression of Mdr1, the link between Tac1 and Cdr1 appeared to be more complex suggesting the existence of other yet unrevealed effectors of azole resistance in this pathway. A second aim of this project was to identify novel compounds with antifungal activity against C. auris. We demonstrated that NSC319726, an inhibitor of fungal ribosome biogenesis, was active in vitro against C. auris and effective in rescuing Galleria mellonella larvae infected with C. auris.
In conclusion, this work revealed novel and distinct mechanisms of azole resistance in C. auris, and allowed to identify a potential antifungal drug candidate for the treatment of resistant C. auris infections.
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Candida auris est un champignon de type levure qui a été isolé pour la première fois en 2009. Ce pathogène émergent a provoqué des épidémies nosocomiales de candidose invasive dans le monde entier. C. auris a la capacité de développer des résistances à toutes les classes de médicaments antifongiques actuels. Notamment, plus de 90% des isolats de C. auris sont résistants au fluconazole, un azole fréquemment usité dans le traitement des candidoses invasives. Les mécanismes de résistance aux azoles chez C. auris ne sont pas complètement élucidés. Alors que des substitutions d'acides aminés dans l’enzyme cible des azoles (Erg11) ont été décrites, le rôle des transporteurs de médicaments Cdr et Mdr (pompes à efflux) et de leurs facteurs de transcription putatifs Tac1 et Mrr1 reste à démontrer.
L'objectif principal de ce projet était d’explorer les mécanismes de résistance aux azoles chez C. auris. À cette fin, nous avons caractérisé les génotypes de 22 isolats de C. auris de différents clades et avec différents niveaux de sensibilité aux azoles. Nous avons identifié des substitutions d'acides aminés dans Erg11 (F444L), Tac1b (S611P) et Mrr1 (N647T) qui n’avaient pas encore été décrites et nous avons démontré leurs rôles respectifs dans la résistance aux azoles chez C. auris. Nous avons également caractérisé le lien entre les facteurs de transcriptions Tac1b et Mrr1 et leurs transporteurs respectifs Cdr1 et Mdr1. Un deuxième objectif de ce projet était d'identifier de nouveaux composés ayant une activité antifongique contre C. auris. Nous avons démontré que NSC319726, un inhibiteur de la biogenèse des ribosomes fongiques, était actif in vitro contre C. auris et efficace pour le traitement des infections à C. auris dans un modèle invertébré de Galleria mellonella.
En conclusion, ce travail a révélé des mécanismes nouveaux et distincts de la résistance aux azoles chez C. auris et a permis d'identifier un médicament antifongique potentiel pour le traitement des infections à C. auris.