Laboratoire d’accueil : Laboratoire de recherche sur les biotoxines marines (LBM), Institut Louis Malardé (ILM) – UMR 241 EIO – Tahiti, Polynésie française – www.ilm.pf/recherche/biotoxines-marines/

Collaboration : Institut de Recherche pour le Développement (IRD) – UMR 241 EIO – Tahiti, Polynésie française – https://www.ird.fr/polynesie

Direction du projet : Mélanie ROUÉ (IRD), Mireille CHINAIN (ILM) & Hélène Taiana DARIUS (ILM)

Financement : Délégation à la Recherche de la Polynésie française

Durée du contrat : 12 mois

Date de prise de fonction : 2^ème trimestre 2022

Titre des projets :

• Optimisation du protocole d’extraction/purification des ciguatoxines à partir de produits marins (OPEX-CTX)
• Biotransformation enzymatique des ciguatoxines algales en conditions in vitro – Etude de faisabilité (TRANSIENT-CTX)

Contexte scientifique et objectifs des programmes de recherche

La ciguatéra est une forme d’intoxication alimentaire résultant de la consommation de poissons lagonaires et invertébrés marins contaminés par de puissantes neurotoxines, les ciguatoxines (CTXs)¹, produites par une micro-algue appartenant au genre Gambierdiscus². L’accumulation progressive des CTXs le long de la chaîne trophique lagonaire jusqu’à l’Homme entraînent de graves problèmes sanitaires et socio-économiques au sein des populations affectées dans les régions endémiques de la ciguatéra³. Au vue de l’augmentation actuelle de la fréquence de la ciguatéra et de son extension géographique à des régions auparavant non affectées⁴, e.g. dans les régions tempérées du monde, la ciguatéra est en passe de devenir un enjeu de santé publique et un enjeu économique à l’échelle mondiale⁵.

Cette globalisation du phénomène ciguatéra a conduit à une multiplication des programmes de surveillance et de contrôle du risque ciguatérique ces dernières années avec, comme principal inconvénient, une diversification notable des protocoles d’extraction/purification et des méthodes de détection/quantification des CTXs, ce qui rend difficile, voire impossible, la comparaison des données entre les études et les laboratoires, soulignant le besoin urgent de protocoles plus standardisés⁶ , bien que l’absence actuelle de standards de CTXs entrave également considérablement de tels efforts⁶.

Pour tenter de résoudre ces problèmes, le LBM de l’ILM, en étroite collaboration avec l’IRD, a lancé deux programmes de recherche, OPEX-CTX et TRANSIENT-CTX.

• OPEX-CTX se concentre sur l’étape-clé d’extraction/purification des CTXs qui représente une source majeure d’erreur analytique, mais également un facteur limitant en termes de rapidité et d’automatisation⁶. En effet, de nombreux protocoles actuellement disponibles dans la littérature semblent chronophages car constitués de multiples étapes⁷. Ils sont aussi souvent optimisés pour la détection de CTXs plus polaires (préférentiellement retrouvés chez les poissons carnivores), et sont donc peu adaptés aux congénères moins polaires susceptibles d’être présents tout au long de la chaîne trophique de la ciguatéra. Ceci explique pourquoi des rendements très variables sont couramment rapportés dans la littérature en fonction des congénères de CTXs ciblés et/ou des espèces de poissons analysées. Enfin et surtout, la plupart des protocoles actuels ne permettent que l’élimination partielle des composés susceptibles de provoquer des effets matrice, entraînant soit des « faux négatifs » préjudiciables aux consommateurs en termes de sécurité alimentaire, soit des « faux positifs » susceptibles de pénaliser les professionnels de la pêche d’un point de vue économique. OPEX-CTX vise à développer un protocole optimisé « user-friendly », e.g. (i) facile à mettre en œuvre et moins chronophage, avec un rendement d’au moins 80% pour l’ensemble des CTXs (polaires et moins polaires), et avec des effets matrice limités quelle que soit la méthodologie de détection/quantification utilisée ultérieurement.
• TRANSIENT-CTX vise à confirmer la possibilité de biotransformer les CTXs algales en congénères plus oxydés, à une échelle analytique, au moyen d’expériences in vitro utilisant à la fois des complexes enzymatiques (cytochromes P450, CYP) issus de poissons et des cytochromes humains recombinants⁸. Les produits résultants pourraient être utilisés comme nouvelles sources de standards de CTXs pisciaires, car leur disponibilité est essentielle pour des programmes de contrôle du risque ciguatérique plus efficaces.

Résumés des travaux prévus

Le candidat contribuera en parallèle aux deux projets de recherche, OPEX-CTX et TRANSIENT-CTX.

• OPEX-CTX : S’appuyant sur les résultats d’une étude préliminaire comparant l’efficacité de sept protocoles d’extraction/purification distincts actuellement utilisés dans six laboratoires spécialisés dans la détection des CTXs, le post-doctorant travaillera à l’élaboration d’un seul protocole optimisé applicable à un large éventail de matrices. Il s’agira de mener des expériences de dopage sur des matrices de poissons ou autres produits marins à l’aide de standards de CTXs, ainsi que des analyses de toxicité au moyen du test de cytotoxicité sur neuroblastomes de souris (CBA-N2a)⁹, du test d’interaction fluorescent ligand-récepteur (f-RBA)¹⁰ et de la chromatographie liquide couplée à spectrométrie de masse en tandem (LC-MS / MS)¹¹.
• TRANSIENT-CTX : Le post-doctorant participera à la préparation de fractions de foies de poissons enrichies en CYPs, et aux tests enzymatiques in vitro réalisés sur différents standards de CTXs algales disponibles à l’ILM. La présence de congénères de CTXs plus oxydés sera évaluée et quantifiée au moyen d’analyses CBA-N2a et LC-MS/MS.

Compétences requises

• Titulaire d’un doctorat en sciences en chimie ou biologie;
• Compétences solides en chimie des substances naturelles;
• Bases en tests biologiques (CBA-N2a et RBA) et/ou analyses chimiques (LC-MS/MS) recommandées;
• Des connaissances en toxicologie et écologie marine seraient un atout;
• Travail en équipe, rigueur, autonomie, esprit d’initiative et de synthèse;
• Intérêt pour l’écotoxicologie marine et la sécurité alimentaire.

¹ Soliño & Costa (2018), Toxicon, 150: 124-43; ² Chinain et al. (2020), In: Dinoflagellates: Classification, Evolution, Physiology and Ecological Significance, pp. 405-457; ³ Friedman et al. (2017), Mar. Drugs, 15: 72; ⁴ Soliño & Costa (2020), Environ. Res., 182: 109111; ⁵ Chinain et al. (2021), Harmful Algae, 102: 101873; ⁶ FAO & WHO (2020), Report of the Expert Meeting on Ciguatera Poisoning (Rome, November 2018); ⁷ Harwood (2017), Compr. Anal. Chem., 78: 89-136;⁸ Ikehara et al. (2017), Toxins, 9: 205; ⁹ Viallon et al. (2020), Toxins, 12: 281; ¹⁰ Hardison et al. (2016), PLoS One, 11: e0153348; ¹¹ Murray et al. (2018), Harmful Algae, 80: 80-87.

Procédure de recrutement

Le dossier de candidature est à envoyer par courriel à Mélanie ROUÉ (melanie.roue@ird.fr), Mireille CHINAIN (mchinain@ilm.pf)
et Hélène Taiana DARIUS (tdarius@ilm.pf).

Le dossier comprendra :
– un curriculum vitae détaillé et un résumé des travaux;
– une lettre de motivation;
– une à deux lettres de recommandation serai(en)t appréciée(s).