Les superlicrobes ont un arsenal de défenses, mais nous avons trouvé un nouveau moyen de les contourner

Les phages se fixent à l'extérieur des bactéries, initiant le processus de mise à mort. Image du Dr Graham Beards/Wikimedia Commons, CC BY-SA.

«Les superlicrobes ont un arsenal de défenses, mais nous avons trouvé un nouveau moyen de les contourner», source communiqué de Monash University.

Des chercheurs n'ont pas découvert de nouveaux antibiotiques depuis des décennies. Mais notre nouvelle étude, publiée dans Nature Microbiology, a trouvé un moyen de donner un second souffle aux antibiotiques dont nous disposons.

Cela implique l'utilisation de virus qui tuent les bactéries.

Le problème

Les hôpitaux font peur, et plus vous y restez longtemps, plus votre risque est grand. Parmi ces risques, les infections nosocomiales sont probablement les plus importantes. Chaque année en Australie, 180 000 patients souffrent d'infections qui prolongent leur séjour à l'hôpital, augmentent les coûts et, malheureusement, augmentent le risque de décès.

Cela semble absurde, les hôpitaux sont censés être les endroits les plus propres. Mais les bactéries sont partout et peuvent s'adapter aux environnements les plus difficiles. Dans les hôpitaux, notre utilisation accrue de désinfectants et d'antibiotiques a forcé ces bactéries à évoluer pour survivre. Ces survivants sont appelés «spermicrobes», avec un arsenal d'outils pour résister aux antibiotiques. Les supermicrobes s'attaquent aux patients les plus vulnérables, comme ceux des unités de soins intensifs.

Acinetobacter baumannii est une supermicrobe responsable jusqu'à 20% des infections dans les unités de soins intensifs. Il se fixe aux dispositifs médicaux tels que les tubes de ventilation et les cathéters urinaires et intraveineux. Il provoque des infections dévastatrices des poumons, des voies urinaires, des plaies et de la circulation sanguine.

Le traitement est difficile car A. baumannii peut produire des enzymes qui détruisent des familles entières d'antibiotiques. D'autres antibiotiques ne dépassent jamais sa couche externe ou sa capsule. Cette couche externe, épaisse, collante, visqueuse et faite de sucres, protège également le supermicrobe du système immunitaire du corps. Dans certains cas, même les antibiotiques les plus puissants, et les plus toxiques, ne peuvent pas tuer A. baumannii. En conséquence, l'Organisation mondiale de la santé l'a désignée comme une priorité essentielle pour la découverte de nouveaux traitements.

Une solution (quelque peu) nouvelle

On dit que l’ennemi de votre ennemi est votre ami. Les bactéries ont-elles des ennemis?

Les bactériophages (ou phages, pour faire court) sont les prédateurs naturels des bactéries. Leur nom signifie littéralement «mangeur de bactéries». Vous pouvez trouver des phages partout où vous pouvez trouver des bactéries.

Les phages sont des virus. Mais ne vous laissez pas effrayer. Contrairement aux virus célèbres, tels que le VIH, la variole ou le SRAS-CoV-2 (le coronavirus qui cause le COVID), les phages ne peuvent pas nuire aux humains. Ils infectent et tuent seulement les bactéries. En fait, les phages sont assez pointilleux. Un seul phage infecte normalement un seul type de bactéries.

Depuis leur découverte au début des années 1900, les médecins ont pensé à une utilisation évidente des phages: le traitement des infections bactériennes. Mais cette pratique, connue sous le nom de phagothérapie, a été largement écartée après la découverte des antibiotiques dans les années 1940.

Maintenant, avec l'augmentation alarmante des supermicrobes résistants aux antibiotiques et le manque de nouveaux antibiotiques, les chercheurs revisitent la thérapie phagique. En Australie, par exemple, une équipe dirigée par le professeur Jon Iredell de l’hôpital Westmead de Sydney a signalé en février l’utilisation sûre de la phagothérapie chez 13 patients souffrant d’infections par un autre supermicrobe, Staphylococcus aureus.

Nous avons commencé notre étude par la «chasse» aux phages contre A. baumannii. À partir d'échantillons d'eaux usées provenant de toute l'Australie, nous avons isolé avec succès une gamme de phages capables de tuer le supermicrobe. C'était la partie facile.

Effacer la résistance aux antibiotiques

En mélangeant nos phages avec A. baumannii en laboratoire, ils ont pu éliminer presque toute la population bactérienne. Mais «presque» n'était pas suffisant. En quelques heures, la spermicrobe a montré à quel point elle est méchamment intelligente. Il avait trouvé un moyen de devenir résistant aux phages et grandissait joyeusement en leur présence.

Nous avons décidé d'examiner de plus près ces A. baumannii résistants aux phages. Comprendre comment ils ont déjoué les phages pourrait nous aider à choisir notre prochaine attaque.

Nous avons découvert que A. baumannii résistant aux phages n'avait pas sa couche externe. Les gènes responsables de la production de la capsule avaient muté. Au microscope, le supermicrobe avait l'air nu, sans aucun signe de sa surface épaisse, collante et visqueuse caractéristique.

Pour tuer leurs proies bactériennes, les phages doivent d'abord s'y attacher. Ils font cela en reconnaissant un récepteur à la surface de la bactérie. Considérez-le comme un mécanisme de verrouillage et de clé. Chaque phage possède une clé unique qui n'ouvrira que la serrure spécifique affichée par certaines bactéries.

Nos phages avaient besoin de la capsule de A. Baumannii pour la fixation. C'était leur port d'entrée potentiel dans le supermicrobe. Attaqué par nos phages, A. baumannii s'est échappé en lâchant sa capsule. Comme prévu, cela nous a aidés à décider de notre prochaine attaque: les antibiotiques.

Nous avons testé l'action de neuf antibiotiques différents sur A. baumannii résistant aux phages. Sans la capsule protectrice, le supermicrobe a complètement perdu sa résistance à trois antibiotiques, réduisant la dose nécessaire pour tuer le supermicrobe. Les phages avaient poussé le supermicrobe dans un coin.

Nous avons établi un moyen de revenir à la résistance de l’antibiotique chez l'une des supermicrobes les plus dangereux.

La phagothérapie a déjà été utilisée chez des patients atteints d'infections à A. baumannii potentiellement mortelles, avec des résultats positifs. Cette étude met en évidence la possibilité d'utiliser des phages pour sauver des antibiotiques et de les utiliser en association. Après tout, deux valent mieux qu'un.