Des bactéries retournent l'arme d'un virus contre lui-même

« Des bactéries retournent l'arme d'un virus contre lui-même », source information diffusée par ScienceDaily.

Résumé

Des chercheurs de l'University of Utah Health ont découvert un nouveau mécanisme par lequel les bactéries détectent les attaques virales : une enzyme produite par le virus coupe une protéine bactérienne faisant office de capteur, déclenchant ainsi une réponse immunitaire d'autodestruction. Cette découverte pourrait ouvrir la voie à des phagothérapies plus efficaces contre les bactéries résistantes aux antibiotiques et offrir un éclairage sur des mécanismes immunitaires ancestraux partagés avec l'être humain.

Les scientifiques en quête de nouvelles méthodes pour traiter les infections bactériennes se tournent de plus en plus vers des virus appelés bactériophages (ou phages). Ces virus ciblent spécifiquement les bactéries, ce qui leur permet d'éliminer les microbes nuisibles sans endommager les cellules humaines. Ils sont également capables de s'attaquer à des bactéries ayant développé une résistance aux antibiotiques.

La phagothérapie se heurte toutefois à un obstacle majeur : les bactéries ne sont pas sans défense face aux virus. Elles ont développé leurs propres systèmes immunitaires, et la compréhension de ces mécanismes de défense pourrait aider les scientifiques à concevoir des phages thérapeutiques mieux à même de les contourner.

Une nouvelle étude publiée dans la revue Science, « Phage proteases activate CBASS antiphage immunity », a mis en évidence un mécanisme clé par lequel les bactéries détectent une attaque virale. Les chercheurs ont découvert qu'une enzyme virale sectionne une molécule capteur essentielle à l'intérieur de la cellule bactérienne. Cette altération fait office d'alarme et déclenche une réponse immunitaire. À terme, cette découverte pourrait permettre de mettre au point des phagothérapies plus efficaces, capables de déjouer les défenses immunitaires bactériennes.

« Il s'agit de l'une des formes d'immunité bactérienne les plus répandues ; lorsque nous avons enfin compris son fonctionnement, nous avons vécu un véritable moment crucial », déclare Sam Hobbs de l'University of Utah Health, auteur principal de l'article décrivant ces travaux.

Le dernier rempart des bactéries face aux virus

L'étude s'est penchée sur un système immunitaire bactérien appelé CBASS*. Une fois activé, CBASS peut déclencher une réponse extrême, véritable « dernier recours », au cours de laquelle la bactérie infectée s'autodétruit avant que le virus envahisseur n'ait la possibilité de se propager aux cellules voisines.

L'activation de cette défense étant fatale pour la bactérie, le système doit être capable de reconnaître une véritable menace virale avec une grande précision.

Sam Hobbs et ses collègues ont découvert que ce processus de détection repose sur un élément dont le virus lui-même a besoin. Certains phages produisent une enzyme qui sert de signal pour alerter la bactérie de l'attaque.

« Certains types de phages possèdent une protéine appelée protéase, capable de dégrader d'autres protéines », explique-t-il. « Nous avons découvert que la protéase du phage agit directement sur la protéine de l'hôte, et c'est ce signal qui déclenche toute la voie de signalisation. »

Une enzyme virale donne l'alerte

Ce mode de détection des virus diffère sensiblement des systèmes immunitaires antiviraux apparentés. Certaines de ces voies reconnaissent directement le matériel génétique viral. Dans CBASS, le déclenchement provient plutôt de l'activité d'une protéine virale agissant sur une protéine appartenant à la bactérie hôte.

« Il s'agit d'un mécanisme totalement inédit d'activation de ces protéines hôtes », explique Hobbs. « Je n'aurais jamais imaginé que cela fonctionnerait de cette manière.»

Cette découverte permet non seulement de mieux comprendre comment les bactéries se défendent contre les phages, mais pourrait également avoir des répercussions sur la compréhension de l'immunité chez l'être humain.

Le système CBASS est apparenté à une voie immunitaire présente chez l'humain, ce qui suggère que certains aspects de cette défense antivirale ont perduré tout au long d'une immense période de l'histoire de l'évolution. Ce lien indique que la voie en question remonte au moins à l'ancêtre commun aux bactéries et aux humains.

Un système immunitaire ancestral lié à l'humain

Les bactéries offrent également aux chercheurs un système expérimental utile pour étudier des questions fondamentales sur l'immunité. Leur cycle de vie rapide permet aux scientifiques d'étudier rapidement les processus immunitaires, puis de vérifier leurs découvertes sur des modèles biologiques plus proches de l'être humain.

« Le fait que ces systèmes soient conservés chez les bactéries et les humains suggère qu'ils ont été maintenus au sein de ces différents organismes tout au long de cette trajectoire évolutive », déclare Hobbs. « Les cellules nous indiquent qu'il s'agit d'une voie cruciale, puisqu'elles l'ont préservée pendant des milliards d'années. C'est absolument fascinant et cela offre un aperçu passionnant de ce qui est essentiel pour maintenir la capacité à combattre les virus. »

* CBASS (ou Cyclic-oligonucleotide-based anti-phage signalling systems) est une une famille de systèmes de défense contre les bactériophages (appelés aussi phages). Source. CBASS est un système immunitaire inné qui induit le suicide cellulaire pour se défendre contre les infections par des phages. Source.

Un bactériophage de Salmonella pilote les populations bactériennes vers une hypersensibilité au chlorure de benzalkonium, au peroxyde d'hydrogène et au triclosan

« Un bactériophage de Salmonella pilote les populations bactériennes vers une hypersensibilité au chlorure de benzalkonium, au peroxyde d'hydrogène et au triclosan », source étude parue dans une revue de l’ASM, Applied and Environmental Microbiology.

Résumé

Le détournement phagique (ou détournement cellulaire par les bactériophages) est une stratégie antimicrobienne émergente qui exploite les conséquences évolutives de la prédation par les phages pour sensibiliser les populations bactériennes aux antimicrobiens existants. Si le détournement phagique vers une hypersensibilité aux antibiotiques et aux effecteurs immunitaires est bien documenté, on ignore si un mécanisme similaire peut accroître la sensibilité bactérienne aux désinfectants commerciaux. Nous montrons ici que SF1, un siphovirus lytique infectant Salmonella enterica, nécessite une couche d'antigène O intacte pour l'adsorption et la réplication lytique, et que des mutants de délétion en phase présentant des défauts au niveau de l'antigène O ou des défauts plus profonds du LPS présentent une sensibilité accrue à plusieurs désinfectants commerciaux. De manière cruciale, SF1 a renforcé l'activité de tous les désinfectants testés en combinaison et, de plus, a présenté une synergie mathématique avec le chlorure de benzalkonium, le peroxyde d'hydrogène et le triclosan, composés auxquels les mutants LPS sélectionnés par SF1 étaient hypersensibles. Ces résultats corroborent l'hypothèse selon laquelle SF1 agit non seulement comme agent bactéricide, mais aussi comme outil de pilotage évolutif, potentialisant l'activité désinfectante par la sélection de phénotypes hypersensibles à ces agents. Plus largement, ces résultats confirment l'intérêt du pilotage phagique comme stratégie prometteuse pour l'utilisation des bactériophages comme adjuvants aux désinfectants commerciaux.

Importance

Les désinfectants commerciaux sont essentiels pour maîtriser les pathogènes tout au long de la chaîne de production et de transformation des aliments, mais leur efficacité est de plus en plus compromise par la tolérance et la persistance bactériennes. Bien que les bactériophages soient étudiés comme agents bactéricides directs, leur utilité comme adjuvants aux désinfectants commerciaux reste peu explorée. Dans cette étude, nous démontrons que le phage SF1 de Salmonella sélectionne des mutants déficients en LPS qui présentent une sensibilité accrue à plusieurs désinfectants commerciaux. De manière significative, nous montrons également que SF1 agit en synergie avec des désinfectants auxquels les mutants sélectionnés par le phage sont hypersensibles, ce qui soutient un mécanisme de sélection par lequel la prédation par le phage renforce l'activité du désinfectant. À notre connaissance, il s'agit du premier rapport démontrant le pilotage des phages comme stratégie d'utilisation des bactériophages comme adjuvants synergiques aux désinfectants commerciaux. Ces résultats soulignent l'intérêt potentiel d'exploiter les compromis évolutifs pour améliorer la maîtrise des pathogènes dans les environnements de transformation des aliments.

Conclusion

Dans cette étude, nous avons confirmé que le phage SF1 (spécifique de Salmonella) nécessite une couche d'antigène O intacte pour son adsorption et sa réplication lytique, et nous avons démontré que la perte de l'antigène O ou une troncation plus profonde du LPS accroît la sensibilité à plusieurs désinfectants commerciaux. Fait notable, le phage SF1 a renforcé l'activité antibactérienne de tous les agents désinfectants testés et a même présenté une synergie mathématique avec les composés auxquels les mutants LPS sélectionnés par le phage SF1 étaient hypersensibles. Dans l'ensemble, ces résultats corroborent l'hypothèse selon laquelle le phage SF1 agit non seulement comme un agent bactéricide, mais aussi comme un outil d'orientation évolutive, renforçant l'efficacité des désinfectants par la sélection de populations bactériennes hypersensibles. En pratique, cette stratégie d'orientation par les phages pourrait être intégrée aux protocoles de désinfection en utilisant des phages sélectionnés de manière appropriée, soit simultanément aux désinfectants, soit en amont ; l'élimination directe des bactéries par les phages serait ainsi complétée par la sélection de populations survivantes présentant une sensibilité accrue aux désinfectants.

Bien que ces résultats aient été obtenus dans des conditions contrôlées, avec un système phage-hôte unique en culture homogène, ils démontrent néanmoins l'intérêt potentiel de l'orientation évolutive par les phages comme stratégie d'utilisation de ces derniers en tant qu'adjuvants aux désinfectants commerciaux. De futures recherches devront déterminer si des effets similaires de ‘synergie par pilotage’ s'observent avec d'autres couples phage-hôte et dans des conditions plus représentatives des environnements de production et de transformation alimentaire, notamment sur des surfaces contaminées ou au sein de communautés polymicrobiennes complexes. Par ailleurs, la stabilité à long terme des compromis biologiques liés à cette orientation, en particulier l'émergence potentielle de sous-populations résiduelles tolérantes à la fois aux phages et aux désinfectants, mérite d'être étudiée ultérieurement. Plus largement, nos travaux soulignent l'intérêt d'exploiter les compromis évolutifs pour améliorer la lutte contre les pathogènes bactériens tout au long de la chaîne de production alimentaire.

Une phagothérapie préventive inédite donne des résultats prometteurs contre Salmonella

« Une phagothérapie préventive inédite donne des résultats prometteurs contre Salmonella », source phys.org.

Le microbiote intestinal des mammifères abrite un équilibre délicat entre les bactéries et les virus qui les régulent, appelés bactériophages ou phages. Chaque espèce bactérienne possède généralement son propre ensemble de partenaires phagiques.

Lorsque des bactéries pathogènes pénètrent dans cet écosystème, les phages sont généralement absents, ce qui leur permet de semer le chaos. Au moment où l'hôte tombe malade, il est trop tard pour les phages ; ils finissent par trouver un équilibre avec les bactéries pathogènes.

Mais que se passerait-il si les phages présents dans l'intestin pouvaient se préparer au pathogène ingéré par voie orale et le neutraliser dès son entrée dans l'intestin, évitant ainsi la nécessité d'un combat ?

Le professeur Bryan Hsu, et son équipe ont récemment démontré que cette approche prophylactique, utilisant une bactérie, E. coli non pathogène, modifiée génétiquement, protégeait efficacement les souris contre une infection orale à Salmonella. Leurs travaux ont été publiés dans Nature Microbiology.

L'équipe estime qu'il s'agit d'un pas vers une arme supplémentaire contre les maladies.

« À terme, cette méthode pourrait servir à traiter d'autres maladies », a déclaré Rogerio A. Bataglioli, chercheur postdoctoral au Département des sciences biologiques et auteur principal de l'étude. « Il ne s'agit pas de remplacer les antibiotiques, mais d'offrir une option supplémentaire pour lutter contre les infections. »

Pourquoi la phagothérapie intestinale est inefficace

Les bactériophages, ou phages, sont des virus de bactéries et n'infectent ni les humains, ni les animaux. Hsu a indiqué que la phagothérapie, qui consiste à utiliser des phages pour traiter les infections bactériennes, est particulièrement difficile à mettre en œuvre avec succès pour le traitement des pathogènes intestinaux.

« C’est un défi, surtout au niveau intestinal, car les phages et les bactéries ont tendance à coexister pendant de longues périodes », a déclaré Hsu.

Cette coexistence rend difficile l'obtention du ratio élevé phages/bactéries nécessaire au traitement des infections intestinales.

« C’est extrêmement difficile à réaliser dans l’intestin », a déclaré Hsu. « De plus, une fois qu’une infection bactérienne s’est déclarée dans l’intestin, bien souvent, les phages ne peuvent même pas y accéder. Les bactéries sont déjà cachées dans la muqueuse ou les cellules de l’organisme ; elles ne circulent pas librement là où les phages pourraient les atteindre. »

Une usine à phages avec E. coli

Pour contourner ces obstacles, l'équipe a modifié génétiquement une bactérie E. coli non pathogène afin qu'elle porte un phage qui n'infecte que Salmonella. Ainsi, lorsque le phage est produit, il cible spécifiquement le pathogène.

Normalement, ce type de phage de Salmonella reste dormant dans le génome de la bactérie. Cependant, l'équipe de Hsu a effectué plusieurs modifications génétiques afin qu'il soit porté par Escherichia coli et qu'une fois libéré dans l'intestin, il détruise automatiquement Salmonella par un processus appelé lyse. Ce processus augmente rapidement le nombre de phages pour combattre la bactérie. Les chercheurs ont nommé ce nouveau type de combinaison phage-bactérie, « lytic phage-producing lysogen* » ou lyto-lysogen.

Normalement, Salmonella peut détecter l'ADN de phages produits par des bactéries autres que Salmonella et empêcher sa réplication. Mais dans ce cas précis, les chercheurs sont parvenus à dissimuler le phage.

« Nous sommes parvenus à tromper Salmonella en lui faisant croire que le phage de E. coli n'était pas étranger, grâce à l'insertion d'un gène de Salmonella dans le génome de E. coli », explique Bataglioli. « Un phage issu de notre souche de E. coli peut infecter Salmonella, s'y propager facilement, la lyser, et tous les phages produits par Salmonella peuvent ensuite se répliquer indéfiniment. »

Cette reproduction rapide conduit finalement à l'éradication de l'infection intestinale.

« Ce qui se passe, c'est que cette bonne bactérie, E. coli, produit tous ces phages antipathogènes, et qu'il existe désormais une couche protectrice de sorte que lorsque Salmonella pénètre dans l'organisme, juste après son passage dans l'estomac et à son point le plus vulnérable, elle rencontre cette forte densité de phages mortels », a expliqué Hsu.

Au-delà d'un seul pathogène

Les chercheurs expliquent avoir ciblé Salmonella en raison de son impact considérable à l'échelle mondiale, car elle peut être mortelle pour les personnes âgées, les enfants et les personnes immunodéprimées; elle présente une forte prévalence de résistance aux antibiotiques ; et elle a été classée comme pathogène prioritaire par les CDC des États-unis. Ils estiment toutefois que ces travaux ont des implications importantes pour d'autres maladies.

« Nous commençons par Salmonella, mais il serait évidemment intéressant d'explorer une voie plus large, avec les adaptations nécessaires, pour cibler d'autres maladies et d'autres agents pathogènes bactériens », a dit Bataglioli.

« Nous disposons d'un cadre qui montre que nous pourrions potentiellement y introduire d'autres phages et cibler d'autres bactéries », a déclaré Hsu.

* lytic phage-producing lysogen désigne une bactérie (un lysogène) qui héberge le génome d'un phage tempéré (sous forme de prophage) et qui, suite à l'induction de ce dernier, produit activement de nouveaux phages par un cycle lytique (qui détruit la cellule). Source.

En français, cette expression devient « bactérie lysogène productrice de phages lytiques. »

MàJ du 20 septembre 2026. On lira cet article du 26 août 2026, 'Bacteriophages: Nature’s little helpers' ou 'Bactériophages : les petites aides de la nature' sur le site de la Food Standard Agency.

Un nouvel agent, le phage W5, combat Salmonella sur les surfaces et les produits alimentaires

Un nouvel agent combat Salmonella d'origine alimentaire, source ASM News du 26 mars 2026.

Faits saillants

• Salmonella résistant aux antimicrobiens pose de graves problèmes pour la sécurité alimentaire mondiale et la santé publique.
• Des biofilms formés par Salmonella sur des aliments et des équipements de transformation alimentaire sont difficiles à éliminer par les méthodes classiques de désinfection.
• Des chercheurs ont découvert une méthode alternative utilisant le bactériophage W5, qui cible spécifiquement Salmonella, ouvrant la voie à de nouveaux désinfectants à base de phages.

Des chercheurs chinois ont identifié un nouveau bactériophage qui offre une solution «verte» de biocontrôle très prometteuse contre Salmonella d'origine alimentaire. L'étude a été publiée dans Applied and Environmental Microbiology, un revue de l'American Society for Microbiology. Cette étude a été menée pour répondre aux graves défis posés par Salmonella résistants aux antimicrobiens à la sécurité des aliments et à la santé publique mondiales. Les méthodes de désinfection classiques échouent souvent à éliminer efficacement les biofilms tenaces formés par Salmonella sur les aliments et les surfaces des équipements de transformation alimentaire, et la surutilisation des antibiotiques a encore accéléré l'émergence de souches résistantes. Il est urgent de développer des stratégies antibactériennes alternatives, novatrices, ciblées et durables. Les bactériophages lytiques, virus capables de lyser spécifiquement les bactéries, offrent une solution très prometteuse.

Dans cette nouvelle étude, des chercheurs ont isolé des bactériophages ciblant Salmonella dans les eaux usées et ont sélectionné le plus efficace, le phage W5, parmi plusieurs candidats. Les chercheurs ont caractérisé la morphologie, la stabilité dans diverses conditions, la cinétique de croissance et la séquence génomique du bactériophage W5 afin de confirmer son efficacité et son innocuité. Ils ont également évalué sa capacité à réduire la présence de Salmonella et à détruire des biofilms sur les aliments (lait, viande, œufs) et les surfaces en contact avec les aliments dans des conditions de stockage réalistes.

« Nous avons découvert un virus naturel sûr et très efficace (le bactériophage W5) qui agit comme un missile de précision, capable d'éliminer Salmonella pathogène présent sur divers aliments et matériaux d'emballage, ce qui représente un atout majeur pour la sécurité des aliments », a dit Huitian Gou, professeur à la Faculté de médecine vétérinaire de l'Université agricole du Gansu à Lanzhou, Chine, et auteur principal de l'étude. « La recherche démontre que W5 peut lyser efficacement les bactéries planctoniques et éradiquer les biofilms avec une grande spécificité. L'analyse génomique confirme par ailleurs son profil d'innocuité, puisqu'il est dépourvu de gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques. »

Les chercheurs disent que ces résultats constituent une base solide pour le développement de nouveaux désinfectants ou conservateurs à base de phages, ouvrant ainsi une voie innovante pour lutter contre la résistance aux antibiotiques et améliorer la sécurité des aliments. En tant qu'entité biologique naturelle, le phage W5 offre une solution écologique de décontamination, répondant ainsi à la demande des consommateurs pour des produits naturels et des méthodes de production durables. Il ne laisse aucun résidu chimique dangereux sur les aliments ni dans l'environnement.

« Nous sommes convaincus que le phage W5 recèle un immense potentiel pour une intégration harmonieuse tout au long de la chaîne d'approvisionnement, de la production à la consommation. Il peut être incorporé à de multiples étapes critiques : par exemple, comme additif alimentaire dans l'élevage, désinfectant de surface dans les abattoirs ou encore comme agent de conservation pour les fruits et légumes frais », a dit M. Gou. « Nous avons hâte de collaborer avec nos partenaires industriels pour commercialiser cette solution écologique efficace, issue des laboratoires, et œuvrer ensemble pour garantir la sécurité des aliments. »

NB : L’image représente le phage W5 en microscopie électronique à transmission.

Potentiel thérapeutique des lysines de phages de Bacillus cereus dans les infections oculaires

Les lysines de phages sont une alternative très tendance aux antibiotiques généraux. Dans mSphere, «Therapeutic potential of Bacillus phage lysin PlyB in ocular infections», des chercheurs démontrent que la lysine de phages, PlyB, est une option thérapeutique prometteuse pour les infections oculaires à Bacillus cereus.

Résumé

Les enzymes lytiques des bactériophages (c'est-à-dire les lysines de phages) sont une alternative tendance aux antibiotiques généraux pour lutter contre la résistance croissante aux antimicrobiens. Bacillus cereus, bactérie Gram positif, provoque l'une des formes les plus graves d'infection intraoculaire, entraînant souvent une perte de vision complète. Il s'agit d'un micro-organisme intrinsèquement résistant aux β-lactamases qui est hautement inflammogène dans l'œil, et les antibiotiques ne sont souvent pas bénéfiques comme seule option thérapeutique pour ces infections cécitantes.

L'utilisation de lysines de phages comme traitement de l'infection oculaire à B. cereus n'a jamais été testée, ni rapportée. Dans cette étude, le phage lysine PlyB a été testé in vitro, démontrant la destruction rapide de B. cereus végétatif mais pas de ses spores.

PlyB était également hautement spécifique au groupe et tuait efficacement les bactéries dans diverses conditions de croissance bactérienne, y compris le corps vitreux du lapin (Vit) ex vivo. De plus, PlyB n'a démontré aucune activité cytotoxique ou hémolytique envers les cellules rétiniennes humaines ou les érythrocytes et n'a pas déclenché d'activation innée. Dans des expériences thérapeutiques in vivo, PlyB était efficace pour tuer B. cereus lorsqu'il était administré par voie intravitréenne dans un modèle expérimental d'endophtalmie et par voie topique dans un modèle expérimental de kératite. Dans les deux modèles d'infection oculaire, la propriété bactéricide efficace de PlyB a empêché les dommages pathologiques aux tissus oculaires. Ainsi, PlyB s'est avéré sûr et efficace pour tuer B. cereus dans l'œil, améliorant considérablement un résultat autrement dévastateur. Dans l'ensemble, cette étude démontre que PlyB est une option thérapeutique prometteuse pour les infections oculaires à B. cereus.

Importance

Les infections oculaires causées par Bacillus cereus résistant aux antibiotiques sont dévastatrices et peuvent entraîner la cécité avec peu d'options de traitement disponibles. Les lysines de bactériophages sont une alternative aux antibiotiques conventionnels avec le potentiel de contrôler les bactéries résistantes aux antibiotiques. Cette étude démontre qu'une lysine appelée PlyB peut tuer efficacement B. cereus dans deux modèles d'infections oculaires à B. cereus, traitant et prévenant ainsi les effets aveuglants de ces infections.

NB : L’image proposée est une illustration issue du site CRIOAc (Centre de Référence des Infections Ostéo‑Articulaires complexes) de Lyon sur les lysines de bacétriophages.

La phagothérapie basée sur CRISPR semble prometteuse dans un premier essai chez l'homme

«La phagothérapie basée sur CRISPR semble prometteuse dans un premier essai chez l'homme», source article de Chris Dall paru le 31 mai 2023 dans CIDRAP News.

La société danoise de technologie du microbiome, SNIPR Biome, a annoncé les résultats positifs d'une étude de phase 1 de sa phagothérapie basée sur CRISPR ciblant Escherichia coli dans le tractus gastro-intestinal.

SNIPR001 contient quatre bactériophages (virus tueurs de bactéries) armés de la technologie d’édition de gènes, CRISPR/Cas9, pour l'ADN conçue pour éradiquer sélectivement E. coli dans l'intestin, y compris les souches résistantes aux antibiotiques. Les résultats intermédiaires de l'essai de phase 1 sur 36 personnes, qui visait à examiner le profil d'innocuité et la pharmacodynamique de SNIPR001, ont montré que l'administration orale sur 7 jours était bien tolérée, avec seulement des effets secondaires légers à modérés. De plus, le traitement avec SNIPR001 a réduit numériquement les niveaux de E. coli dans l'intestin.

Le traitement ciblera initialement les patients atteints de cancers hématologiques (comme le lymphome et la leucémie) qui subissent des greffes de cellules souches hématopoïétiques et sont vulnérables aux infections du sang qui se produisent lorsque E. coli diffuse de l'intestin vers le sang. Le traitement antibiotique le plus courant, les fluoroquinolones, est inefficace contre les souches de E. coli résistantes aux fluoroquinolones et a tendance à endommager le microbiome intestinal en éliminant les bactéries bénéfiques.

Les responsables de la société affirment que les résultats démontrent une preuve clinique du principe de la nouvelle technologie.

«Grâce aux effets destructeurs combinés des bactériophages et de la technologie CRISPR-Cas9, SNIPR001 a démontré sa capacité à cibler et à éliminer les souches de E. coli résistantes aux antibiotiques dans l'intestin, offrant une alternative sûre aux traitements traditionnels qui ne fonctionnent pas contre les souches résistantes aux antibiotiques, tout en épargnant le reste du microbiome intestinal», a déclaré le co-fondateur et PDG de SNIPR Biome, Christian Grondahl, dans un communiqué de presse.

«Il s'agit d'une étape importante dans notre mission de développer des solutions révolutionnaires dans la lutte contre la résistance aux antimicrobiens, et nous sommes impatients de faire progresser SNIPR001 grâce à d'autres études cliniques pour en savoir plus et finalement, nous l'espérons, améliorer les résultats pour les patients», a-t-il ajouté.

Les futurs essais viseront à déterminer si SNIPR001 réduit le taux d'infections sanguines à E. coli chez les patients cancéreux.

SNIPR Biome a reçu un financement de 3,9 millions de dollars en mai 2021 de CARB-X (l'accélérateur biopharmaceutique de lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques) pour développer SNIPR001.

Efficacité des applications répétées de bactériophages sur des graines germées contaminées par Salmonella enterica

Un article en accès libre publié dans la revue Pathogens a pour titre «Efficacy of Repeated Applications of Bacteriophages on Salmonella enterica-Infected Alfalfa Sprouts during Germination» (Efficacité des applications répétées de bactériophages sur les germes de luzerne infectés par Salmonella enterica pendant la germination).

Résumé

Salmonella enterica non typhique est l'un des principaux pathogènes responsables des épidémies d'origine alimentaire dans une multitude de produits alimentaires, y compris les germes de luzerne, qui sont couramment consommés crus. L'industrie alimentaire a couramment utilisé des lavages chlorés, mais ces méthodes peuvent ne pas être perçues comme naturelles; cela peut être préjudiciable car une grande partie des germes sont destinés au marché biologique. Une méthode antimicrobienne naturelle et abordable qui a gagné en popularité est l'utilisation de bactériophages. Cette étude a comparé l'efficacité d'applications quotidiennes répétées et d'une seule application de deux cocktails de bactériophages distincts (SE14, SE20, SF6 et SE14, SF5, SF6) contre quatre Salmonella enterica (S. enterica) sur des graines germées de luzerne en germination des jours 0 à 7. Les résultats montrent que S. Enteritidis est le plus sensible aux deux cocktails avec une diminution d'environ 2,5 log UFC/mL au jour 0 avec le cocktail SE14, SF5 et SF6. Les populations de S. enterica sur toutes les souches ont continué à croître même avec des applications quotidiennes répétées de bactériophages, mais à un taux significativement réduit (p< 0,05) par rapport à une seule application de bactériophage. L'ampleur de la réduction dépendait de la souche de S. enterica, mais les résultats montrent les avantages de l'utilisation d'applications répétées de bactériophages pendant la germination des germes pour réduire les populations de S. enterica par rapport à une seule application de bactériophage.

Conclusion

Les résultats ont indiqué que, sur la germination des graines de luzerne, deux cocktails de phages distincts ont réduit les populations de S. enterica d'environ 0,4 à 3 log UFC/mL. Les cocktails de phages étaient incapable d'éliminer complètement les populations de S. enterica, mais des applications répétées de phages ont pu réduire davantage les populations de S. enterica par rapport à une seule application de J0 à J7. La réduction liées à des applications répétées de phages dépendait de la souche, mais les résultats montrent des avantages à utiliser plus d'une application avec un seul phage.

A notre connaissance, aucune étude n'a été menée à ce jour sur plus d'une application de phages, et cette étude a donné un aperçu de l'efficacité de applications répétées des phages contre S. enterica pendant la germination des graines de luzerne.

Des recherches plus approfondies sur l'alternance entre différents cocktails de phages chaque jour pendant la germination des germes peut être bénéfique pour réduire davantage les populations de S. enterica.

Commentaire

Aux Etats-Unis, dans une étude parue en 2016, les auteurs rapportent,

Depuis 1996, la FDA a été impliquée dans 48 épidémies associées à des graines germées, entraînant 2 499 cas, 179 hospitalisations et 3 décès. La majorité des éclosions ont été attribuées aux germes de luzerne (n = 30), suivis du trèfle (n = 7), du haricot mungo (n = 6) et de la poudre de chia germée (n = 1). Salmonella était le pathogène le plus couramment identifié (n = 34), suivi de E. coli (n = 12) et de Listeria (n = 2).

A cela, il me faut ajouter l’épidémie de gastro-entérite et de syndrome hémolytique et urémique de 2011 en Allemagne et en France. L’épidémie à E. coli O104:H4 est responsable de 48 décès en Allemagne et d'un en Suède. Le nombre total de cas signalés dans l'UE, la Norvège et la Suisse est de 4 178.

Les virus qui combattent la maladie. Une arme de précision surprenante contre la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique

«Les virus qui combattent la maladie. Une arme de précision surprenante contre la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique», source Weizmann Institute of Science.

Les myriades de microbes dans notre intestin, appelés collectivement le microbiome, sont considérés comme importants pour notre santé, mais ils peuvent également héberger des bactéries qui contribuent aux maladies inflammatoires de l'intestin ou à d'autres troubles. Actuellement, cependant, il est impossible de cibler ces bactéries pathogènes sans nuire aux microbes bénéfiques environnants. Les antibiotiques tuent les microbes amicaux ainsi que les nuisibles et, dans tous les cas, ils ont tendance à déclencher une résistance bactérienne et à avoir des effets secondaires. Dans une étude publiée dans Cell, des chercheurs de l'Institut Weizmann des sciences ont démontré la faisabilité d'une thérapie potentielle pour tuer les bactéries intestinales responsables de l'inflammation de manière ciblée : en utilisant des virus qui les infectent.

Les phages, ou bactériophages, comme on appelle ces virus, sont les organismes les plus abondants sur Terre ; on les trouve partout où il y a des bactéries, y compris dans l'intestin humain. Les tentatives d'enrôler ces virus dans le traitement des maladies infectieuses remontent au début du 20e siècle, juste après la découverte des phages, mais cette ligne de recherche a été abandonnée peu après l'avènement des antibiotiques. Dans la nouvelle étude, les chercheurs de Weizmann ont recruté des phages pour éliminer les bactéries qui non seulement causent des maladies infectieuses, mais stimulent également l'inflammation et les lésions intestinales, contribuant ainsi aux maladies inflammatoires de l'intestin.

«Il existe des milliers de phages différents, et leur grand avantage est que chacun d'eux est spécialisé dans l'attaque d'un type de bactérie différent», explique le professeur Eran Elinav du département d'immunologie des systèmes de Weizmann, qui dirigeait l'équipe de recherche. «Cela nous a permis d'exploiter les phages pour cibler uniquement les bactéries intestinales qui contribuent à la maladie. À notre connaissance, cela constitue la première approche «solution miracle» promettant une suppression précise des microbes intestinaux pathogènes, sans nuire au microbiome environnant.»

Les scientifiques ont commencé par identifier les souches bactériennes exactes qui jouent un rôle dans l'inflammation intestinale humaine. Ils ont comparé la composition des microbes intestinaux chez des volontaires sains à celle de personnes atteintes de deux formes majeures de maladie intestinale inflammatoire, la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn. Une analyse informatique détaillée les a aidés à se concentrer sur plusieurs souches bactériennes non retrouvées chez les individus en bonne santé qui étaient considérablement enrichies chez les personnes atteintes de la maladie, en particulier chez celles dont l'état s'aggravait. Les participants à l'étude ont été recrutés dans quatre pays de différentes parties du monde - France, Allemagne, Israël et États-Unis - pour s'assurer que les résultats resteraient vrais quel que soit le lieu. Après avoir identifié plusieurs souches de Klebsiella pneumoniae, comme contributeurs probables à l'inflammation intestinale, les chercheurs ont confirmé cette découverte en implantant ces bactéries dans des souris utilisées pour l'étude des maladies inflammatoires de l'intestin. En effet, les souches humaines de Klebsiella pneumoniae associées à cette maladie ont aggravé l'inflammation et les lésions intestinales chez les souris receveuses.

Ensuite, les chercheurs ont criblé des milliers de phages, en sélectionnant environ 40 qui étaient les plus actifs contre les souches bactériennes humaines qu'ils avaient identifiées comme étant liées à l'inflammation intestinale. Cependant, la simple application des phages ne suffirait pas, car les bactéries et les phages s'engagent dans une course aux armements en cours, dans laquelle les bactéries développent constamment une résistance aux phages. CRISPR, par exemple, un outil d'édition de gènes courant, est basé sur un mécanisme de protection que les bactéries utilisent pour identifier et détruire l'ADN du phage. Les scientifiques de Weizmann ont utilisé des connaissances récentes sur les mécanismes moléculaires de cette course aux armements afin de donner le dessus à leurs phages contre les bactéries. C'est-à-dire qu'ils ont recherché la combinaison idéale de phages qui empêcherait les bactéries de riposter. Un cocktail de 5 phages a été sélectionné sur la base de profils génétiques des souches de Klebsiella pneumoniae, y compris celles résistantes aux antibiotiques. Pris ensemble, ces 5 phages ont empêché l'émergence de mutants bactériens susceptibles de propager la résistance.

Dans un essai clinique de suivi de phase I avec 18 volontaires sains, les phages se sont avérés bien tolérés. Surtout, les phages ont persisté et se sont même multipliés dans les intestins humains au fil du temps, sans provoquer de changements indésirables et hors cible dans le reste des microbes intestinaux.

Si le cocktail de phages s'avère sûr et efficace dans des essais cliniques plus vastes, il pourrait devenir la base du développement de thérapies non seulement pour les maladies inflammatoires de l'intestin, mais également pour d'autres troubles qui se révèlent être affectés par les microbes intestinaux, notamment l'obésité, le diabète, les maladies neurodégénératives et peut-être même un cancer.

«Notre vision est de développer à terme des thérapies personnalisées pour une variété de troubles, dans lesquelles les souches de bactéries intestinales pathogènes seront identifiées chez chaque patient et un cocktail de phages sera conçu pour tuer uniquement ces souches», a dit Elinav.

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Des bactériophages produits dans un système acellulaire aident à combattre les bactéries résistantes aux antibiotiques

Résumé graphique (Image : Neurobiological Engineering)

«Production acellulaire de bactériophages. Des virus aident à combattre les bactéries résistantes aux antibiotiques», source Technical University of Munich (TUM).

De plus en plus de bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques. Les bactériophages sont une alternative dans la lutte contre les bactéries : ces virus attaquent les bactéries très particulières de manière très spécifique. Aujourd'hui, une équipe de recherche munichoise a mis au point une nouvelle façon de produire des bactériophages de manière efficace et sans risque.

L'Organisation mondiale de la santé (OMS) considère les germes multirésistants comme l'une des plus grandes menaces pour la santé. Dans la seule Union européenne, 33 000 personnes décèdent chaque année des suites d'infections bactériennes qui ne peuvent être traitées avec des antibiotiques. Des traitements alternatifs ou des médicaments sont donc nécessaires de toute urgence.

Les bactériophages, ennemis naturels des bactéries, sont une solution prometteuse. Il existe des millions de types différents de ces virus sur terre, chacun étant spécialisé dans certaines bactéries. Dans la nature, les virus utilisent les bactéries pour se reproduire ; ils insèrent leur ADN dans les bactéries, où les virus se multiplient rapidement. En fin de compte, ils tuent la cellule et infectent de nouvelles cellules. Les bactériophages fonctionnent comme un antibiotique spécifique en attaquant et en détruisant un type particulier de bactérie.

Des virus pour la santé

«Les bactériophages offrent un énorme potentiel pour la thérapie hautement efficace et personnalisée des maladies infectieuses bactériennes», observe Gil Westmeyer, professeur de génie neurobiologique à l'Université technique de Munich (TUM) et directeur de l'Institut de biomédecine synthétique à Helmholtz Munich. «Cependant, dans le passé, il n'était pas possible de produire des bactériophages de manière ciblée, reproductible, sûre et efficace - bien que ce soient exactement les critères décisifs pour la production réussie de produits pharmaceutiques.»

Aujourd'hui, l'équipe de recherche a mis au point une nouvelle méthode de production contrôlée pour créer des bactériophages à usage thérapeutique. La base de cette technologie a été établie par un groupe d'étudiants de la TUM et de l'Université Ludwig Maximilian de Munich (LMU), qui a remporté un prix lors du concours 2018 de l’International Genetically Engineered Machine (iGEM). Ce groupe a ensuite donné naissance à la spin-off Invitris, qui développe actuellement une plate-forme technologique pour les médicaments à base de phages

La pierre angulaire de la nouvelle technologie, qui est déjà dans le processus de demande de brevet et est désormais utilisée dans de nouvelles recherches au TUM, est une solution nutritive spéciale dans laquelle les bactériophages se forment et se reproduisent. La solution nutritive est constituée d'un extrait de E. coli et ne contient pas de cellules viables ; il s'agit d'une différence fondamentale par rapport aux méthodes de production de bactériophages précédentes, qui utilisaient traditionnellement des cultures cellulaires avec des souches de bactéries potentiellement infectieuses.

Dans les laboratoires du TUM, l'équipe de Munich a maintenant pu démontrer la production ciblée de bactériophages dans la solution nutritive acellulaire : le seul composant nécessaire est le génome, l'ADN simple, des virus souhaités. Le génome contient tout le schéma directeur de la formation des bactériophages. Lorsque l'ADN est injecté dans la solution nutritive contenant les composants moléculaires et les enzymes de la bactérie E. coli, les protéines s'assemblent selon le schéma directeur : des milliers de copies identiques sont générées en quelques secondes seulement. «Cette méthode de production est non seulement rapide et efficace, mais elle est également très propre - le processus élimine la contamination par des toxines bactériennes ou d'autres bactériophages, qui sont des complications possibles dans les cultures cellulaires», explique Westmeyer.

Antibiotiques personnalisés

Mais la nouvelle solution nutritive acellulaire est-elle réellement adaptée à la production de bactériophages qui pourraient être utilisés dans des thérapies individuelles ? Les chercheurs ont mis l'idée à l'épreuve avec l'hôpital de la Bundeswehr de Berlin : à l'aide d'un échantillon bactérien d'un patient souffrant d'une infection cutanée résistante aux antibiotiques, l'équipe de Munich a recherché un nouveau bactériophage prometteur et isolé son ADN. Le phage a ensuite été produit dans la solution nutritive acellulaire et finalement utilisé pour combattre avec succès les bactéries multirésistantes.

Une archive génétique pour les urgences

«Nos études prouvent la faisabilité d'une méthode sans cellule pour produire des bactériophages efficaces pour la médecine personnalisée qui peuvent également être utilisés pour traiter les infections à germes multirésistants», déclare Westmeyer. Il ajoute qu'à l'avenir, la méthodologie pourrait idéalement être utilisée avec une archive génétique qui stockerait l'ADN des bactériophages concernés. Chaque fois que nécessaire, cette archive pourrait être utilisée pour produire rapidement des bactériophages complets dans la solution nutritive, tester leur efficacité, puis appliquer les phages dans les combinaisons appropriées, dit Westmeyer, ajoutant que bien que ce travail soit encore au stade de la recherche fondamentale, la méthode a néanmoins un potentiel pour des essais cliniques.

Références

Quirin Emslander, Kilian Vogele, Peter Braun, Jana Stender, Christian Willy, Markus Joppich, Jens A. Hammerl, Miriam Abele, Chen Meng, Andreas Pichlmair, Christina Ludwig, Joachim J. Bugert, Friedrich C. Simmel, Gil G. Westmeyer. Cell-free production of personalized therapeutic phages targeting multidrug-resistant bacteria, Cell Chemical Biology (2022), DOI: 10.1016/j.chembiol.2022.06.003.

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Les bactériophages, une arme contre les biofilms mixtes dans les environnements de transformation alimentaire

Mécanisme des phages virulents pour éliminer les biofilms d'espèces mixtes

«Les bactériophages, une arme contre les biofilms mixtes dans les environnements de transformation alimentaire (Contrôle des biofilms par des phages)», source article paru dans Journal of Applied Microbiology. L’article est disponible en intégralité ici.

Résumé

Les biofilms mixtes représentent les modes de vie réels les plus fréquents des micro-organismes dans les environnements de transformation alimentaire, et ils sont généralement plus résistants aux méthodes de maîtrise que les biofilms avec une seule espèce. On pense que la persistance de biofilms formés par des pathogènes d'origine alimentaire provoque de graves maladies humaines. Ces défis ont encouragé les chercheurs à rechercher de nouvelles méthodes naturelles plus efficaces pour les biofilms mixtes. Récemment, l'utilisation de bactériophages pour maîtriser les biofilms mixtes s'est considérablement développée dans l'industrie alimentaire comme alternative aux méthodes conventionnelles. Cette revue met en évidence une introduction complète des biofilms mixtes formés par des pathogènes d'origine alimentaire et leur résistance accrue aux stratégies d'élimination par des antibiofilms. De plus, plusieurs méthodes de contrôle des biofilms mixtes brièvement axées sur l'application de bactériophages dans l'industrie alimentaire ont également été discutées. Cet article conclut en suggérant que l'utilisation de bactériophages, combinée à d'autres méthodes ‘vertes’, pourrait maîtriser efficacement les biofilms mixtes dans l'industrie alimentaire.

Conclusion et perspectives d'avenir

La présence de micro-organismes et de leurs composants associés aux biofilms dans les aliments et les surfaces alimentaires constitue une menace continue pour l’industrie alimentaire et la santé humaine. Les effets des biofilms mixtes provoquent principalement une augmentation de la résistance aux agents antibiofilms. Les résultats rapportés ont révélé des approches utiles pour inhiber les biofilms mixtes. Il a été démontré que les applications de phages sont plus prometteuses que d'autres méthodes de convection pour maîtriser et gérer les biofilms. Par conséquent, nous recommandons que les futures études sur l'application des phages se concentrent davantage sur les biofilms mixtes que sur les biofilms monospécifiques.

La croissance rapide des technologies alimentaires pourrait aider à introduire de nouvelles techniques d’utilisation de phages et à améliorer les options disponibles pour augmenter l'efficacité des phages contre les biofilms mixtes. Cette revue suggère qu'une combinaison de phages et d'autres technologies vertes pourrait fournir des alternatives pratiques aux méthodes conventionnelles pour lutter contre les biofilms mixtes dans les environnements de transformation alimentaire. En outre, l'application de cocktails de phages et de phages polyvalents devrait être davantage prise en compte dans le contrôle des biofilms mixtes. En outre, l'utilisation de phages commerciaux pour cibler les bactéries d'origine alimentaire courantes qui pourraient probablement former des biofilms mixtes devrait être considérée comme allant de pair avec la mise en place d'organes de régulation pour les applications des phages. Enfin, une amélioration de l'utilisation de la technologie des barrières (hurdle technology) est requise comme moyen intelligent de combiner différentes techniques qui cibleront simultanément la formation de biofilms mixtes et les bactéries associées.

Aux lecteurs du blog

Grâce à la revue PROCESS Alimentaire, vous n'avez plus accès aux 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le lien suivant, http://amgar.blog.processalimentaire.com/. Triste histoire de sous ... merci de leur faire part de cette anomalie !