Une nouvelle découverte de la biologie de C. difficile pourrait conduire à des traitements pour les infections dangereuses

Annonce : S’agissant de l’information à propos des rappels de produits alimentaires, pour le moment, il ne faut pas faire confiance à nos autorités sanitaires (Ministère de l’agriculture et DGCCRF). Ces deux entités ont fait et font toujours preuve d’une incroyable légèreté et d’un manque d’informations fiables vis-à-vis des consommateurs avec comme corollaire une absence de transparence en matière de sécurité des aliments.

« Une nouvelle découverte de la biologie de C. difficile pourrait conduire à des traitements pour les infections dangereuses », source communiqué du Mount Sinai Hospital.

Cette photo représente des colonies de Clostridium difficile après une croissance de 48 heures sur une milieu gélosé au sang; Grossissement x4,8. C. difficile, un bâtonnet anaérobie gram positif, est la cause la plus fréquemment identifiée de diarrhée associée aux antibiotiques. Il représente environ 15-25% de tous les épisodes de ce type. Crédit CDC.

Un processus appelé sporulation, qui aide la bactérie dangereuse Clostridium difficile (C. difficile) à survivre et à se propager dans des conditions inhospitalières, est régulé par l'épigénétique, des facteurs qui affectent l'expression des gènes au-delà du code génétique de l'ADN, ont rapporté des chercheurs de l’Icahn School of Medicine au Mount Sinai. C'est la première découverte que l'épigénétique régule la sporulation chez toutes les bactéries. Leur recherche, publiée le 25 novembre dans Nature Microbiology, ouvre une nouvelle voie pour mettre au point des traitements pour cette infection dévastatrice.

C. difficile infecte près d'un demi-million de personnes chaque année, provoquant une diarrhée sévère et faisant près de 10% de victimes chez les personnes de plus de 65 ans qui contractent cette maladie. Les spores de la bactérie, qui se propagent dans les selles, sont extrêmement résistantes et peuvent survivre à l’extérieur du corps pendant des semaines ou des mois, infectant ainsi les personnes en contact avec des surfaces contaminées.

Comme l’infection est si courante et dévastatrice, le génome de C. difficile a été bien étudié, mais Gang Fang, professeur de génétique et de génomique à l’Icahn Institute for Data Science and Genomic Technology du Mount Sinai et auteur principal de l'étude, dit que ses collègues et lui ont adopté une approche différente dans leurs recherches. « Nous voulions étudier au-delà du code génétique de la bactérie et examiner quelles modifications chimiques étaient apportées au génome », a déclaré le Dr Fang.

Bien que ces modifications chimiques épigénétiques, appelées méthylation, ne modifient pas la séquence d'un gène, elles peuvent modifier l'activité d'un gène particulier pour le rendre plus ou moins actif, ce qui a de profondes répercussions sur la fonction de l'organisme.

L'équipe du Dr Fang a été pionnière dans l'utilisation du séquençage de l'ADN de troisième génération pour cartographier les facteurs épigénétiques dans les bactéries et a commencé à étudier l'épigénétique de C. difficile en 2015. Premièrement, l'équipe a isolé C. difficile à partir d'échantillons fécaux de 36 patients dans l'unité de soins intensifs à l’hôpital Mount Sinai qui en avait été infecté. Ils ont analysé les échantillons et ont trouvé un motif épigénétique particulier hautement conservé dans tous les échantillons. Ensuite, ils ont vérifié environ 300 génomes de C. difficile provenant de GenBank, une banque de données de séquences génétiques gérée par le National Institutes of Health, et ont constaté que tous partageaient le même gène responsable du schéma épigénétique trouvé chez les patients en USI.

Soupçonnant que ce type de comportement épigénétique jouait un rôle crucial dans le fonctionnement de la bactérie, l'équipe du Dr Fang a collaboré à deux autres études sur la sporulation de C. difficile et sur des souris infectées par C. difficile, avec le laboratoire d’Aimee Shen, professeur de biologie moléculaire et de microbiologie à la faculté de médecine de l'Université Tufts et co-auteur principal de l'étude, et avec le laboratoire de Rita Tamayo, professeur de microbiologie et d'immunologie à l'Université de Caroline du Nord, Chapel Hill .

Dans une étude portant sur des souris, les chercheurs ont découvert que, lorsqu'ils inhibaient le gène responsable du profil épigénétique, le nombre de bactéries présentes était de 100 fois inférieures après 6 jours par rapport aux bactéries non modifiées.

Le Dr Fang affirme que les résultats de ces études soulignent l’importance de l’épigénétique dans l’étude du développement de bactéries et de médicaments pour le traitement de l’infection.

En plus d’offrir de nouvelles connaissances épigénétiques sur l’étude de C. difficile et les cibles possibles pour le développement de médicaments, le Dr Fang espère que cette recherche encouragera de nouvelles études sur les caractéristiques épigénétiques des bactéries. « Ce n'est que le début de notre compréhension de la régulation épigénétique chez les bactéries; il reste encore tant de questions à résoudre », a déclaré le Dr Fang. « Nous espérons que cette découverte passionnante encouragera de nouvelles collaborations interdisciplinaires afin d'étudier l'épigénétique des bactéries et la manière dont nous pouvons utiliser ces nouvelles connaissances pour développer des traitements anti-infectieux sauvant la vie. »