Allemagne : Tendance à la baisse de l'utilisation des antibiotiques chez les animaux des parcs engraissement, selon un rapport du BfR

«Tendance à la baisse de l'utilisation des antibiotiques chez les animaux d'engraissement», source BfR 47/2022 du 20 décembre 2022.

Le BfR évalue les données sur la fréquence et les quantités de consommation d'antibiotiques.

Les antibiotiques sont de moins en moins utilisés chez les animaux d'engraissement. C'est le résultat du rapport (en allemand) de l'Institut fédéral allemand d'évaluation des risques (BfR) sur «Fréquence de traitement et quantités de consommation d'antibiotiques 2018-2021 : Tendances chez les bovins, les porcs, les poulets et les dindes élevés pour la production de viande». Le BfR est chargé d'évaluer chaque année les données sur l'utilisation des antibiotiques fournies par les États fédéraux allemands, ainsi que d'effectuer une évaluation des risques de résistance aux antibiotiques. Dans son rapport, qui vient d'être publié, le BfR tient dûment compte des données des années 2018 à 2021 et les compare à l'année 2017. «La bonne nouvelle est que la consommation globale d'antibiotiques est en baisse chez les animaux d'élevage. considérés, bien qu'avec des fluctuations», explique la professeure Annemarie Käsbohrer, chef de l'unité d'épidémiologie, des zoonoses et de la résistance aux antimicrobiens, qui a préparé le rapport. La présence de germes résistants aux antibiotiques chez les animaux de boucherie est également en baisse. «Cependant, cette diminution diffère selon les catégories d'animaux et ne reflète pas la diminution observée de la consommation. Nous devons mieux comprendre le comportement de résistance des germes et intensifier les efforts pour le réduire afin de pouvoir atteindre une baisse à long terme. dans le taux de résistance», explique Käsbohrer.

Dans son rapport, le BfR s'est concentré sur quatre paramètres. Premièrement, la fréquence de traitement au niveau de l‘élevage a été prise en compte. Cette valeur indique combien de jours au cours d'une période de six mois, en moyenne, une substance à effet antibiotique a été appliquée à un animal d'une catégorie d'animaux dans un élevage. Ces valeurs ont été calculées pour les poulets de chair et les dindes à l'engrais, les porcelets et les porcs à l'engrais ainsi que les veaux à l'engrais et les bovins à viande. Cela a également permis d'identifier les élevages qui n'avaient utilisé aucun antibiotique au cours d'une période de six mois, dites élevages zéro utilisateur. En outre, le BfR a enquêté sur les catégories d'animaux dans lesquelles les substances antimicrobiennes sont le plus fréquemment utilisées (fréquence de traitement à l'échelle de la population) et sur l'évolution des quantités de consommation au cours de la période.

La proportion la plus élevée d'élevages zéro utilisateur par semestre concernait les bovins de boucherie. Environ 85% de ces élevage n'ont pas utilisé d'antibiotiques au cours des périodes de six mois. Un peu plus de la moitié des élevages de veaux à l'engraissement n'ont utilisé aucun antibiotique sur une période de 6 mois. Dans le cas des porcs et des porcelets à l'engraissement, les élevages zéro utilisateur qui n'ont pas utilisé d'antibiotiques au cours d'une période de six mois représentaient environ un quart des élevages. Pour les poulets de chair et les dindes d'engraissement, la proportion d'élevages zéro utilisateur varie entre 15 et 20% par semestre.

On observe une tendance à la baisse des quantités d'antibiotiques consommées pour toutes les catégories d'animaux, mais pas toujours uniformément réparties sur la période 2017 à 2021. Les plus grandes quantités d'antibiotiques étaient encore utilisées chez les porcs à l'engraissement, suivis par les porcelets, les dindes, les poulets et les veaux. Les quantités consommées pour l'engraissement des bovins à viande sont négligeables. Il est particulièrement bienvenu que dans toutes les catégories d'animaux, une baisse ait également été observée pour les groupes d'antibiotiques qui sont particulièrement importants pour le traitement des humains.

Dans la plupart des cas, la fréquence moyenne d'administration d'antibiotiques dans les exploitations individuelles a montré une tendance à la baisse, bien que des valeurs plus élevées aient été retrouvées au cours des semestres individuels. Cependant, une nette tendance à la hausse est observée dans les élevages de poulets de chair d'engraissement entre 2017 et 2021. La fréquence moyenne de traitement au niveau de l'élevage a augmenté de 4,8 jours.

La fréquence de traitement à l'échelle de la population reflète cette tendance. La fréquence la plus élevée a été observée chez les volailles avec une fréquence moyenne de traitement comprise entre 20 et 25 jours, suivie des veaux et porcelets à l'engraissement à 10 à 15 jours et des porcs à l'engraissement à environ 3 jours.

Le BfR a également comparé les données désormais disponibles sur l'utilisation d'antibiotiques chez les animaux d'engraissement avec les données de la surveillance de la résistance, qui est entreprise conjointement avec les États fédéraux allemands et l'Office fédéral de la protection des consommateurs et de la sécurité alimentaire (BVL). Lors de la surveillance de la résistance, une diminution du taux de résistance a été observée plus souvent qu'une augmentation pour les substances actives individuelles, bien qu'il y ait eu des différences entre les espèces animales. Cependant, les changements n'étaient pas nécessairement associés aux classes de substances antibiotiques dont l'utilisation était la plus réduite dans les catégories d'animaux respectives.

Du point de vue du BfR, les efforts pour réduire l'utilisation des antibiotiques doivent donc être poursuivis et intensifiés afin de prévenir la propagation de la résistance et être en mesure d'obtenir une diminution des taux de résistance à long terme.

La base juridique du rapport BfR qui vient d'être publié dans Veterinary Drugs Act (TAMG)du 28 janvier 2022. La loi stipule que les exploitations qui élèvent des bovins, des porcs, des poulets ou des dindes pour la production de viande doivent documenter l'utilisation d'antibiotiques et les signaler aux autorités compétentes de l'État. Ces données sont transmises au BfR sous forme pseudonymisée.

Le BfR a évalué les données des huit semestres, du premier semestre 2018 au second semestre 2021, et les a comparées à la situation en 2017. À l'avenir, le BfR examinera chaque année comment la fréquence de traitement et la consommation quantités d'antibiotiques se développent avec le temps. Il s'agit d'un élément de base important pour évaluer l'effet de la stratégie de minimisation des antibiotiques du gouvernement allemand et le risque de transmission de bactéries résistantes de l'élevage à l'homme.

L'objectif de la stratégie de minimisation des antibiotiques est de réduire l'utilisation d'antibiotiques dans l'élevage afin de contrecarrer le développement de la résistance des germes qui peuvent se propager à l'homme. Si des personnes entrent en contact avec des germes résistants aux antibiotiques, les thérapies antibiotiques nécessaires au traitement des maladies peuvent ne plus fonctionner. L'évaluation des données sur l'utilisation d'antibiotiques et l'évaluation des risques de développement de la résistance des germes fournissent aux autorités compétentes la base de la mise en œuvre de la politique de protection des consommateurs.

Allemagne : Germes résistants aux antibiotiques chez les veaux d'engraissement et les jeunes bovins

Cinquième et dernier volet des articles sur l’Allemagne et la sécurité des aliments. Après la surveillance microbiologiques des salades prêtesà consommer, la fraude aux sushis, la présence d’acrylamide dans des chips de légumes et des olives noircies, la viande bovine hachée et la présence de germes pathogènes, voici «Germes résistants aux antibiotiques chez les veaux d'engraissement et les jeunes bovins», source BVL.

Pour le suivi des zoonoses, 299 prélèvements du contenu intestinal de veaux d'engraissement et de jeunes bovins ont été examinés à l'abattoir. Un bon deux tiers des échantillons (65%) contenaient des bactéries E. coli productrices de BLSE et/ou d’AmpC résistantes aux antibiotiques. D'autres enquêtes ont été menées au niveau de la ferme. Les prélèvements de veaux restés dans l'élevage où ils sont nés (élevage bovin laitier) sont significativement moins fréquemment contaminés par des germes résistants aux antibiotiques que ceux de veaux élevés dans des élevages d'engraissement. Le président de l'Office fédéral de la protection des consommateurs et de la sécurité alimentaire (BVL) Friedel Cramer : «Les résultats montrent que l'apparition de germes résistants aux antibiotiques chez les veaux dépend fortement de la façon dont les animaux sont élevés. Afin de freiner la propagation de la résistance aux antibiotiques dans cette zone, les animaux doivent être maintenus dans des systèmes de logement dans lesquels apparemment moins de bactéries résistantes se développent.»

L'année dernière, des échantillons fécaux de veaux d'engraissement ont été testés pour Escherichia coli producteurs de BLSE et/ou d’AmpC pour la surveillance des zoonoses. Ces bactéries résistantes aux antibiotiques ont été retrouvées dans 25,2% des prélèvements de veaux élevés en élevage bovin laitier, ce qui est significativement moins fréquent que dans les prélèvements de veaux issus d'élevages de veaux de boucherie (58,9% d'échantillons positifs) et d'élevages bovins viande (45,7% d'échantillons positifs).

Cette différence peut être liée au fait que les veaux élevés dans les élevages laitiers, contrairement aux animaux des élevages bovins ou d'engraissement, restent dans l'élevage de naissance pendant leur élevage. Vous êtes moins stressé (par exemple par le transport), ce qui pourrait être associé à moins de maladies et donc à des traitements antibiotiques moins fréquents. De plus, ils ont moins ou aucun contact avec les veaux des autres troupeaux. Cela pourrait conduire à une propagation réduite des bactéries productrices de BLSE et/ou d’AmpC.

Les bactéries productrices de BLSE et/ou d'AmpC produisent des enzymes qui réduisent l'efficacité des pénicillines et des céphalosporinesou.peut annuler, de sorte que les bactéries sont insensibles à ces antibiotiques. Les bactéries formatrices de BLSE et/ou d’AmpC jouent un rôle chez l'homme, notamment comme cause d'infections hospitalières dont certaines sont graves.

La détection fréquente de E. coli producteurs de BLSE et/ou d’AmpC chez les animaux d'élevage est préoccupante en raison de l'importance particulière des céphalosporines de 3ème et 4ème génération pour la thérapie humaine, d'autant plus que les connaissances scientifiques actuelles suggèrent que ces germes résistants peuvent également être transmis à l'homme.

Contexte

La surveillance des zoonoses recueille des données sur la présence d'agents pathogènes chez les animaux, les carcasses et les aliments qui peuvent également provoquer des maladies chez l'homme. Pour la surveillance des zoonoses de 2021, les autorités de surveillance des États fédéraux ont prélevé et examiné un total de 5 566 échantillons à tous les niveaux de la chaîne alimentaire. 2 210 isolats bactériens ont été obtenus et analysés dans les laboratoires nationaux de référence de l'Institut fédéral d'évaluation des risques (BfR) caractérisés et testés plus avant pour leur résistance à des antibiotiques sélectionnés.

Impact du chlorure de benzalkonium et d'autres désinfectants sur la résistance bactérienne aux antimicrobiens

Un article de Jean-Yves Maillard, paru dans Journal of Applied Microbiology, disponible en accès libre, il y a quelques mois, traite de l’«Impact du chlorure de benzalkonium, du chlorure de benzéthonium et du chloroxylénol sur la résistance bactérienne aux antimicrobiens». Comme le blog s’intéresse aux désinfectants utilisés en entreprise alimentaire et ailleurs, je vous apporte des éléments sur ce sujet important.

Résumé

Cette revue a examiné 3 655 articles sur le chlorure de benzalkonium (BKC), le chlorure de benzéthonium (BZT) et le chloroxylénol (CHO) dans le but de comprendre leur impact sur la résistance aux antimicrobiens. Suite à l'application des critères d'inclusion/exclusion, seuls 230 articles ont été retenus pour analyse ; 212 concernaient le BKC, avec seulement 18 pour CHO et BZT. Soixante-dix-huit pour cent des études ont utilisé la CMI pour mesurer l'efficacité du BKC. Très peu d'études ont défini le terme de «résistance» et 85% des études ont défini la «résistance» comme une augmentation <10 fois (40% aussi faible que 2 fois) de la CMI. Seules quelques études in vitro ont rapporté des produits formulés et lorsqu'elles l'ont fait, les produits ont obtenu de meilleurs résultats. Les études in vitro examinant l'impact de l'exposition au BKC sur la résistance bactérienne ont utilisé soit un protocole d'entraînement par étapes, soit une exposition à des concentrations constantes de BKC. Dans ces cas, l'exposition au BKC a entraîné une élévation de la CMI ou/et de la CMB, souvent associée à un efflux, et parfois à une modification du profil de sensibilité aux antibiotiques. La pertinence clinique de ces résultats n'a cependant été ni rapportée, ni abordée. Il convient de noter que plusieurs études ont rapporté que les souches bactériennes avec une CMI ou CMB élevée restaient sensibles à la concentration de BKC en cours d'utilisation. Il a été démontré que l'exposition au BKC réduisait la diversité bactérienne dans des microcosmes microbiens complexes, bien que la signification clinique d'un tel changement n'ait pas été établie. L'impact de l'exposition au BKC sur la dissémination des gènes résistants (notamment l'efflux) reste spéculatif, bien qu'il se manifeste que les isolats cliniques, vétérinaires et alimentaires avec une CMI élevée du BKC portaient plusieurs gènes de la pompe à efflux. La corrélation entre l'utilisation du BKC et le portage, le maintien et la diffusion du gène n'a pas non plus été établie. Le manque d'interprétation clinique et de significativité dans ces études ne permet pas d'établir avec certitude le rôle du BKC sur la RAM en pratique. La littérature limitée sur le BZT et le CHO ne permettent pas de conclure que ceux-ci auront un impact négatif sur la résistance bactérienne émergente dans la pratique.

Conclusion

L'utilisation de produits contenant du BKC, du BZT et du CHO a été considérée comme une préoccupation pour le développement potentiel d'une diminution de la sensibilité bactérienne à ces biocides et/ou antibiotiques chimiothérapeutiques. Au total, 3 655 articles scientifiques mentionnant ces biocides ont été analysés. La grande majorité n'a pas rempli les critères d'inclusion et dans l'ensemble, très peu d'articles pertinents traitant spécifiquement de la résistance aux antimicrobiens ont été retenus. La plupart des études concernaient le BKC, avec 212 articles retenus, et très peu concernaient le CHO (12) et le BZT (6).

Un problème évident avec la littérature scientifique était le manque de normalisation de la méthode utilisée pour mesurer la sensibilité aux biocides et aux antibiotiques. Par exemple, avec la littérature sur le BKC, la majorité des études 161/212 (76%) rapportent des données de la CMI qui ne reflètent pas l'utilisation du produit dans la pratique. Seuls 27% d'entre eux (43/161) ont utilisé un protocole standardisé, principalement la méthode de microdilution en bouillon CLSI (Clinical Laboratory Standards Institute) ou la méthode de dilution sur gélose. De plus, seulement 10% (21/212) des études retenues ont fourni des informations sur la CMB et seulement 10% (22/212) ont réalisé des tests bactéricides tels que l’essai en suspension. L'utilisation d'une augmentation de la CMI comme seul indicateur de résistance a été critiquée comme ne reflétant pas l'utilisation du produit dans la pratique, mais comme fournissant simplement une indication qu'un biocide peut modifier un phénotype bactérien (Maillard et al., 2013 ; Russell & McDonnell, 2000). Il a longtemps été soutenu qu'un changement de CMI n'indique pas nécessairement qu'une bactérie sera résistante à un biocide, en particulier lorsque l'on considère que la concentration utilisée dans un produit est souvent considérablement plus élevée (> 1000 fois) que la CMI (Maillard et al ., 2013 ; Russell et McDonnell, 2000). Pour ajouter une certaine perspective, le manuel des excipients pharmaceutiques (Rowe et al., 2009) rapporte des concentrations en cours d'utilisation de BKC pour la conservation des préparations pharmaceutiques de 100 à 200 mg l−1 et aussi faible que 20 mg l−1 pour les formulations otiques . En pratique, les savons à base de BKC contiennent entre 1 et 10 g l−1 de BKC, les produits désinfectants à base de BKC contiennent des concentrations de BKC allant de 200 à 400 mg l−1, tandis que les désinfectants hospitaliers contiennent généralement 1,2 à 2,4 g l−1 de BKC. Une concentration de BKC de 1 g l−1 représente les extrémités inférieures des plages de la monographie d'éligibilité active pour une utilisation dans les produits antiseptiques couverts par l'antiseptique en vente libre. Les augmentations de la CMI après une exposition répétée à la même concentration de BKC (tableau 1) plutôt qu'un entraînement par étapes (exposition répétée à une concentration croissante de BKC), ont entraîné une CMI de BKC < 50 mg l−1 chez une seule espèce bactérienne (Kawamura-Sato et al., 2008). Deux manuscrits récents ont étudié l'effet de la co-exposition du BKC avec un antibiotique et ont démontré une activité antibiotique réduite (Pietsch et al., 2021 ; Short et al., 2021). Alors que la science est intéressante, la probabilité d'une co-exposition se produisant dans la pratique est faible.

Des isolats cliniques, vétérinaires et environnementaux montrant une CMI du BKC élevée portent de nombreux gènes de la pompe à efflux. La corrélation entre l'utilisation du BKC et le portage et la dissémination du gène d'efflux n'a été établie dans aucune étude in vitro. La signification clinique d'une diminution de la sensibilité aux antibiotiques chez les isolats présentant une diminution de la sensibilité au BKC n'a pas été bien étudiée. Lorsqu'une résistance clinique aux antibiotiques a été observée, une corrélation directe avec l'utilisation du BKC n'a pas été établie. De plus, il n'existe aucune information sur l'impact du BKC sur le transfert ou le maintien des gènes de résistance. Les isolats bactériens présentant une sensibilité réduite au BKC ne se sont pas révélés plus virulents (dans les essais sur les animaux) et l'aptitude accrue (mesurée par le taux de croissance) des isolats présentant une sensibilité réduite au BKC, lorsqu'elle a été étudiée, s'est avérée, peut-être sans surprise, être élevée en présence de BKC. Parmi les 230 articles retenus, un seul article in situ a soulevé une préoccupation selon laquelle l'exposition répétée au BKC sélectionne des bactéries conduisant à un changement clinique de la sensibilité aux antibiotiques. Il n'est cependant pas clair si le changement du profil de sensibilité aux antibiotiques était uniquement dû aux produits contenant du BKC, car le produit de lavage des mains utilisé dans cette étude contenait du triclosan, qui est connu pour affecter la sensibilité aux antimicrobiens.

Le nombre limité d'études pertinentes sur CHO et BZT ne permet pas de conclure que l'utilisation de ces actifs pourrait entraîner une augmentation de la sensibilité au CHO ou au BZC ou/et aux antibiotiques chimiothérapeutiques. Il n'existe aucune information sur l'impact du CHO ou du BZC sur le transfert ou le maintien de gènes résistants.

Malgré l'abondante littérature sur la «résistance» aux antimicrobiens, l'aspect pratique des résultats reste limité. L'utilisation de normes reconnues pour tester l'activité des biocides et des antibiotiques permettrait une meilleure comparaison entre les données et fournirait une certaine signification clinique. Le débat sur l'utilisation des données de la CMI n'est pas clos puisque la détermination de la CMI prend moins de temps et peut être automatisée. L'utilisation d'une concentration d'essai pertinente telle que la concentration «pendant l'utilisation» permettrait de mieux interpréter la signification pratique d'une augmentation de la CMI. L'augmentation d'isolats porteurs de plusieurs gènes d'efflux peut être préoccupante, mais la signification clinique d'un tel portage doit être établie. De même, l'impact des biocides (généralement) sur le maintien des gènes d'efflux (ou autres), les mutations forcées et le transfert de gènes nécessitait encore des investigations complémentaires. En fin de compte, l'utilisation de biocides pour contrôler et/ou éliminer les pathogènes reste essentielle dans de nombreux environnements, et cela doit être correctement équilibré contre les risques réalistes de résistance antimicrobienne émergente.

NB : L'American Cleaning Institute a chargé Biocide Consult Ltd de rédiger un rapport complet sur la résistance au BKC, au BZT et au CHO afin d'aider à la soumission d'un document sur l'impact du BKC, du BZT et du CHO sur la RAM à la FDA des États-Unis. Cet examen est basé en partie sur ce rapport. Jean-Yves Maillard est le directeur de Biocide Consult Ltd.

35 000 décès annuels dus à la résistance aux antimicrobiens dans l'UEet dans l'Espace Economique Européen, selon l'ECDC

«35 000 décès annuels dus à la résistance aux antimicrobiens dans l'UE/EEE», source ECDC.

Plus de 35 000 personnes meurent chaque année d'infections résistantes aux antimicrobiens dans l'UE/EEE, selon les estimations présentées dans un nouveau rapport publié le 17 novembre 2022. Le nombre estimé de décès dans le rapport examine les années 2016-2020 et montre une augmentation par rapport aux estimations précédentes. L'impact sur la santé de la résistance aux antimicrobiens (RAM) est comparable à celui de la grippe, de la tuberculose et du VIH/SIDA combinés.

Dans l'ensemble, les dernières données montrent des tendances à la hausse significative du nombre d'infections et de décès attribuables pour presque toutes les combinaisons de résistance bactérie-antibiotique, en particulier dans les établissements de santé. En 2021, le nombre de cas signalés d'espèces de Acinetobacter résistants à différents groupes d'antimicrobiens a plus que doublé (+121%) par rapport à la moyenne de 2018-2019. Un autre exemple est le pourcentage de cas de Klebsiella pneumoniae résistants aux carbapénèmes - un antibiotique souvent utilisé en dernier recours - dont on a enregistré une augmentation de 31% en 2020 et une nouvelle augmentation de 20% en 2021. Ce sont des pathogènes difficiles à contrôler. éradiquer une fois établi dans les établissements de santé. De plus, le nombre de cas signalés de Candida auris a presque doublé entre 2020 et 2021 et était considérablement plus élevé que les années précédentes.

Une diminution de 23% de la consommation totale d'antimicrobiens chez l'homme, dans les secteurs des soins primaires et hospitaliers combinés, a été observée dans l'UE/EEE au cours de la période 2012-2021. Bien qu'il s'agisse d'un exploit, la proportion d'antibiotiques à «large spectre» utilisés, en particulier dans les hôpitaux, a augmenté. Entre 2012 et 2021 dans les hôpitaux, la consommation d'antibiotiques «à large spectre» a augmenté de 15%, la consommation de carbapénèmes de 34% et la proportion d'antibiotiques «de réserve», c'est-à-dire d'antibiotiques qu'il convient de réserver au traitement des polychimiothérapies confirmées ou suspectées. infections résistantes - ont plus que doublé au cours de la même période.

Les pourcentages de RAM signalés variaient considérablement d'un pays à l'autre pour plusieurs combinaisons d'espèces bactériennes et de groupes d'antimicrobiens. En général, les pourcentages de RAM les plus faibles ont été signalés par les pays du nord de l'Europe et les plus élevés par les pays du sud et de l'est de l'Europe.

Dernières données

- Assessing the health burden of infections with antibiotic-resistant bacteria in the EU/EEA, 2016-2020 (Évaluation de la charge sanitaire des infections à bactéries résistantes aux antibiotiques dans l'UE/EEE, 2016-2020). Surveillance, 17 novembre 2022.
- Surveillance of antimicrobial resistance in Europe, 2021 data (Surveillance de la résistance aux antimicrobiens en Europe, données 2021). Rapport, 17 novembre 2022
- Antimicrobial consumption in the EU/EEA (ESAC-Net) - Annual Epidemiological Report for 2021 (Consommation d'antimicrobiens dans l'UE/EEE (ESAC-Net) - Rapport épidémiologique annuel pour 2021). Rapport Surveillance, 17 novembre 2022.
- Antimicrobial resistance in the EU/EEA (EARS-Net) - Annual epidemiological report for 2021 (Résistance aux antimicrobiens dans l'UE/EEE (EARS-Net) - Rapport épidémiologique annuel pour 2021). Rapport Surveillance, 17 novembre 2022.
- Antimicrobial consumption dashboard (ESAC-Net) (Tableau de bord de la consommation d'antimicrobiens ou ESAC-Net)
- Data from the ECDC Surveillance Atlas - Antimicrobial resistance (Données de l'Atlas de surveillance de l'ECDC - Résistance aux antimicrobiens)

En novembre 2021, le blog indiquait que Les données européennes montrent une forte baisse de l'utilisation d'antibiotiques en ville pendant la pandémie. Tout évolue ...

NB : L'image provient de ce site.

Une étude détaille comment la résistance aux antimicrobiens frappe l'Europe

«Une étude détaille comment la résistance aux antimicrobiens frappe l'Europe», source article de Chris Dal dans CIDRAP News.

Une nouvelle analyse du la charge de la résistance aux antimicrobiens (RAM) en Europe estime que les bactéries résistantes aux médicaments étaient liées à plus d'un demi-million de décès dans la région en 2019.

L'étude, publiée dans The Lancet Public Health, a révélé que, dans les 53 pays de la région européenne de l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 541 000 décès étaient associés à la RAM d’origine bactérienne et 133 000 décès étaient directement attribuables aux pathogènes résistants aux antibiotiques. Les taux de mortalité les plus élevés à la fois attribuables et associés à la RAM se trouvaient en Europe de l'Est, suivie de l'Europe centrale.

La grande majorité des décès dus à la RAM ont été causés par sept pathogènes bactériens, Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et Escherichia coli résistant à l'aminopénicilline étant les principaux coupables.

Les auteurs de l'étude disent que l'analyse fournit l'évaluation la plus détaillée et la plus complète à ce jour de la charge de la RAM en Europe.

«Les niveaux élevés de résistance de plusieurs pathogènes bactériens importants et de combinaisons pathogène-antibiotique, ainsi que les taux de mortalité élevés associés à ces pathogènes, montrent que la résistance aux antimicrobiens est une menace sérieuse pour la santé publique dans la région européenne de l'OMS», ont-ils écrit.

Décès attribuables et associés

L'étude, menée par une équipe internationale de scientifiques et dirigée par des chercheurs de l'Institute for Health Metrics and Evaluation de l'Université de Washington, a utilisé des données provenant de diverses sources pour estimer, grâce à la modélisation statistique, les décès et les années de vie ajustées sur l'incapacité (DALYs) attribuables et associés à 23 pathogènes bactériens et 88 médicaments utilisés contre les pathogènes dans la Région européenne de l'OMS en 2019.

Dans l'ensemble, 471 millions de dossiers individuels ou d'isolats bactériens ont été obtenus auprès de sources telles que le Réseau européen de surveillance de la résistance aux antimicrobiens, le Réseau de surveillance de l'Asie centrale et de l'Europe de la résistance aux antimicrobiens et le Système mondial de surveillance de la résistance aux antimicrobiens (GLASS pour Global Antimicrobial Resistance Surveillance System) de l'OMS.

La méthodologie de l'étude était similaire à l'approche utilisée dans le rapport de la recherche mondiale sur la résistance aux antimicrobiens (GRAM pour Global Research on Antimicrobial Resistance) publié plus tôt cette année, qui estimait que 1,27 million de décès dans le monde étaient directement attribuables à la RAM en 2019 (sur 4,95 millions qui étaient associés à pathogènes résistants aux antibiotiques). Les auteurs disent que cette étude étend ces résultats tout en fournissant des estimations plus granulaires et spécifiques à chaque pays en Europe.

Comme dans le rapport GRAM, les chercheurs ont calculé la charge de la RAM (décès et DALYs) en utilisant une approche basée sur deux scénarios contrefactuels. Pour estimer les décès directement attribuables aux bactéries résistantes, ils ont envisagé un scénario dans lequel ces infections étaient remplacées par des infections sensibles aux antibiotiques. Pour estimer les décès associés, ils ont considéré un scénario dans lequel les infections résistantes étaient remplacées par une absence d'infection.

Sur les 133 000 décès attribuables estimés (intervalle d'incertitude à 95% [II], 90 100 à 188 000) et 541 000 décès associés (II à 95%, 370 000 à 763 000), la plus grande charge mortelle due à la RAM provenait des infections du sang, avec 47 200 décès attribuables et 195 000 décès associés liés à toute combinaison antibiotique-pathogène résistant. Les autres principales causes de décès dues à toute combinaison antibiotique-pathogène résistant étaient les infections intra-abdominales (31 200 décès attribuables et 127 000 décès associés) et les infections respiratoires (28 500 décès attribuables et 120 000 décès associés).

Sept principaux pathogènes bactériens étaient responsables de 112 784 décès attribuables et de 457 591 décès associés : E. coli, S aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, Streptococcus pneumoniae et Acinetobacter baumannii.

Le SARM était la principale combinaison antibiotique-pathogène pour les décès attribuables à la RAM dans 27 pays (51% de la région), tandis que E. coli résistant à l'aminopénicilline était la principale combinaison antibiotique-pathogène pour les décès associés dans 47 pays (89% de la région) . Une distribution similaire a été observée avec les DALYs pour les combinaisons pathogène-antibiotique.

Les taux de mortalité estimés pour 100 000 habitants observés en Europe de l'Est (19,9/100 000 attribuables et 74,0/100 000 associés) et en Europe centrale (16,6/100 000 attribuables et 68,0/100 000 associés) étaient considérablement plus élevés qu'en Europe de l'Ouest (11,7/100 000 attribuables et associés) et 52,5/100 000 associés). Compte tenu des taux de mortalité normalisés selon l'âge pour 100 000 habitants, les pays les plus touchés par la RAM étaient concentrés en Asie centrale (qui est considérée par l'OMS comme faisant partie de la Région européenne).

L'analyse a également révélé que les pays de la région dotés de plans d'action nationaux sur la résistance aux antimicrobiens élaborés, approuvés, financés et mis en œuvre se situaient dans le 50e centile le plus bas des taux de mortalité normalisés selon l'âge, tant pour les décès attribuables que pour les décès associés. Les pays ayant des scores d'indice sociodémographique (SDI) inférieurs - une mesure du développement global - avaient une charge de mortalité liée à la RAM plus élevée.

De plus, une corrélation positive entre le taux brut de mortalité liés à la RAM et l'utilisation d'antimicrobiens ont été observés, la relation la plus forte étant observée en Europe occidentale et centrale.

Nécessité de stratégies de réduction de la résistance aux antimicrobiens

Par rapport aux estimations du rapport GRAM, la région européenne de l'OMS, qui représente environ 12% de la population mondiale, représente 10,5% des 1,27 million de décès estimés dans le monde attribuables à la RAM, et 10,9% des 4,95 millions estimés associés des décès.

Dans un commentaire d'accompagnement, des experts en maladies infectieuses des Hôpitaux universitaires et de la Faculté de médecine de Genève disent que les résultats illustrent l'impact négatif substantiel sur la santé des infections liées à la RAM dans toute l'Europe. Ils ajoutent que les futures stratégies de réduction de la résistance aux antimicrobiens dans la région nécessiteront de développer et de maintenir des réseaux de surveillance de la résistance aux antimicrobiens de haute qualité pour faire progresser les connaissances sur la véritable charge de la résistance aux antimicrobiens, en finançant la recherche pour évaluer la charge de combinaisons spécifiques d'agents résistants et de développer des interventions spécifiques aux pathogènes, et la quantification de l'impact économique et des coûts indirects attribuables à la RAM.

«Tous ces éléments peuvent combler les lacunes dans les connaissances et ouvrir la voie à une stratégie de sortie de cette pandémie silencieuse», ont écrit Nasreen Hassoun-Kheir et Stephan Harbarth.

Ils disent également que les résultats devraient encourager les cliniciens et les décideurs politiques de toute l'Europe à approuver et à mettre en œuvre des plans de contrôle de la résistance aux antimicrobiens spécifiques à chaque pays, en mettant parallèlement l'accent sur la mise en œuvre des meilleurs programmes de contrôle des infections et de gestion des antibiotiques dans les établissements de santé.

Résistance de E. coli provenant de denrées alimentaires d’origine animale destinés à l'alimentation en Europe

«Une étude révèle une gamme de résistance chez E. coli provenant de denrées alimentaires d’origine animale destinés à l'alimentation en Europe», source CIDRAP News.

Une analyse de Escherichia coli provenant d'animaux producteurs de denrées alimentaires en Europe a révélé que la sensibilité aux antibiotiques variait considérablement selon les antibiotiques, les espèces animales et les pays, avec quelques signes de déclin ces dernières années, a rapporté une équipe de chercheurs européens dans Journal of Antimicrobial Chemotherapy, European-wide antimicrobial resistance monitoring in commensal Escherichia coli isolated from healthy food animals between 2004 and 2018.

Pour décrire la sensibilité de E. coli provenant de denrées alimentaires d’origine animale à des antibiotiques médicalement importants, des chercheurs ont réalisé au hasard des prélèvements du contenu intestinal de bovins, de porcs et de poulets de chair sains à l'abattoir dans cinq ou six pays de l'Union européenne sur quatre périodes (2004-2006, 2008-2009, 2013-2014 et 2017-2018). 2013-2014 et 2017-2018). Ils ont effectué des tests de sensibilité pour 11 antibiotiques jugés médicalement importants par l'OMS et ont recherché la présence des gènes de résistance à la colistine MCR-1 à MCR-10.

Au total, 10 613 souches de E coli ont été récupérées. En règle générale, l'occurrence de la résistance était plus faible parmi les isolats de E coli provenant de bovins que parmi ceux provenant de porcs et de poulets de chair. Chez les poulets de chair, les pourcentages de résistance étaient les plus faibles en 2017-2018. La résistance au méropénem et à la tigécycline était absente et la résistance à l'azithromycine était de 0,2% à 2,0%. De plus, une faible résistance aux céphalosporines de troisième génération (1,1% à 7,4%) a été détectée chez les poulets de chair. La résistance à la colistine variait de 0,1% à 4,8%.

Les E coli des poulets de chair a montré une résistance élevée à la ciprofloxacine (7,3% à 23,3%), alors que pour les bovins et les porcs, elle était de 0,2% à 2,5%. Une résistance faible et/ou modérée au chloramphénicol (9,3% à 21,3%) et à la gentamicine (0,9% à 7,0%) a été observée chez les porcs et les poulets de chair. La résistance la plus élevée a été notée pour l'ampicilline (32,7% à 65,3%), la tétracycline (41,3% à 67,5%), le triméthoprime (32,0% à 35,7%) et l’association triméthoprime et sulfaméthoxazole (27,5% à 49,7%) chez les porcs et les poulets de chair, avec des différences selon les pays.

Les valeurs globales regroupées pour la multirésistance aux antibiotiques (MDR pour multidrug-resistance) étaient de 3,5% chez les bovins, 23,7% chez les porcs et 25,9% chez les poulets de chair. Une diminution significative de la MDR au fil du temps a également été observée pour les poulets de chair et une tendance à la baisse chez les porcs, alors qu'aucune tendance constante n'a été observée chez les bovins.

Les chercheurs disent que la baisse de la résistance chez les poulets de chair dans plusieurs pays, en particulier pour les antibiotiques les plus couramment utilisés en médecine vétérinaire, est probablement influencée par la baisse de l'utilisation globale d'antibiotiques vétérinaires depuis 2011.

Combattre les pathogènes d'origine alimentaire avec des antimicrobiens naturels

«Combattre les pathogènes d'origine alimentaire avec des antimicrobiens naturels», source ASM du 23 septembre.

En avril 2022, l'Organisation mondiale de la santé a tracé environ 150 cas d'infection à Salmonella Typhimurium multirésistant dans 11 pays liés à du chocolat produit en Belgique, ce qui a entraîné l'un des plus importants rappels de produits de chocolat à ce jour. Ce n'est pas un cas isolé. Chaque année, environ 1 personne sur 10 est la proie de maladies d'origine alimentaire, à la suite d'aliments contaminés par des micro-organismes ou des substances chimiques dangereux. La contamination peut se produire à différentes étapes de la préparation des aliments, transformation, stockage, distribution et/ou manipulation, et constitue un lourd fardeau pour la santé publique et l'économie. Par conséquent, la conservation des aliments est importante pour assurer la sécurité des aliments et réduire le gaspillage alimentaire.

L'industrie alimentaire a désormais commencé à explorer des alternatives naturelles pour conserver les aliments afin de réduire la dépendance aux conservateurs chimiques, dont certains sont liés à l'obésité et au syndrome métabolique. Plus précisément, les antimicrobiens naturels produits par des plantes et des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons peuvent tuer des pathogènes d'origine alimentaire comme Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes et Clostridium botulinum ainsi que des bactéries d'altération des aliments comme Brochothrix thermosphacta, Lactobacillus spp., Bacillus spp. et Weissella spp., entre autres. Les pathogènes d'origine alimentaire et les microbes d’altération posent un grave problème de santé pour les consommateurs et détruisent l'apparence, la texture et les caractéristiques sensorielles des aliments, affectant l'industrie alimentaire et les consommateurs.

Les huiles essentielles, des antimicrobiens essentiels issus des plantes

Les herbes comme l'origan, le thym et le romarin ne sont pas seulement d'excellentes options aromatisantes, mais elles possèdent également un trésor de potentiel antimicrobien contre les pathogènes. Les plantes produisent des liquides aromatiques et volatils appelés huiles essentielles qui ont un large spectre d'activité antimicrobienne contre les pathogènes Gram positif et Gram négatif. Les huiles essentielles sont des arsenaux importants de défense des plantes contre les bactéries, les champignons et les insectes pathogènes, et l'industrie alimentaire tire parti de ces connaissances pour éloigner les pathogènes d'origine alimentaire.

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Les bactériocines, des armes de la guerre bactérienne

Tout comme les huiles essentielles aident les plantes à combattre les pathogènes, certaines bactéries produisent de petits peptides aux propriétés antimicrobiennes contre des bactéries étroitement apparentées, ce qui devient avantageux lorsqu'elles se disputent des ressources dans des environnements partagés. Ces petits peptides sont appelés bactériocines et aident les bactéries à établir leur niche dans l'écosystème. Les bactériocines sont considérées comme sûres pour un usage humain car elles sont facilement dégradées par les enzymes du tractus gastro-intestinal humain. Beaucoup d'entre elles sont produits par des bactéries appartenant au groupe des bactéries lactiques (LAB) qui ont un statut GRAS (GRAS pour Generally Recognized As Safe). Elles peuvent être utilisés pour la conservation des aliments de différentes manières : sous forme de produits purifiés ou par addition de bactéries productrices de bactériocines directement dans les aliments.

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Fournir des antimicrobiens dans des nanocapsules

Bien que l'idée d'utiliser des huiles essentielles extraites d'herbes et d'épices et des bactériocines de LAB sonne bien en théorie, plusieurs facteurs limitent les applications pratiques. Par exemple, l'arôme (et la saveur) intense des huiles essentielles dans les aliments peut ne pas plaire à tout le monde. De plus, les huiles essentielles et les bactériocines souffrent d'une solubilité et d'une stabilité médiocres, ce qui réduit leur efficacité.

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Fournir des antimicrobiens dans des revêtements et des emballages comestibles

Si vous avez déjà cueilli des fruits dans une ferme, vous remarquerez facilement la différence entre les fruits qui poussent sur les arbres et ceux qui sont vendus dans une épicerie. Souvent, ce dernier est traité avec de la cire alimentaire ou des films comestibles qui donnent aux fruits leur aspect brillant. La cire peut être composée de produits chimiques ou de sources naturelles qui protègent les produits de l'humidité et de l’altération.

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Préoccupations concernant la résistance aux antimicrobiens

Lors du déploiement de tout antimicrobien sur le terrain, il est essentiel de résoudre les problèmes associés à l'émergence de pathogènes résistants. Nous ne savons pas grand-chose sur le développement de la résistance aux antimicrobiens chez les pathogènes d'origine alimentaire ou les microbes d’altération lorsque les huiles essentielles et les bactériocines sont utilisées comme conservateurs alimentaires.

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Considérations futures pour les antimicrobiens naturels

Alors que la demande de produits frais augmente parmi les consommateurs soucieux de leur santé, il en va de même pour la nécessité de prévenir leur altération par des microbes pathogènes. Les antimicrobiens naturels offrent une alternative plus sûre aux conservateurs chimiques pour la conservation des aliments. Cependant, certaines préoccupations doivent être abordées.

L'une des principales préoccupations est de déterminer la concentration d'antimicrobiens naturels dans les aliments. De nombreuses études portant sur l'effet des huiles essentielles et des bactériocines sur les microbes pathogènes sont réalisées in vitro sur des espèces bactériennes isolées. Cependant, elles ne traduisent pas bien lorsque ces antimicrobiens sont ajoutés aux aliments, probablement en raison d'interactions sous-jacentes complexes entre les antimicrobiens, la structure chimique de l'aliment et l'environnement. Souvent, une concentration plus élevée d'antimicrobien est nécessaire dans les aliments par rapport aux études in vitro, et les autorités réglementaires doivent s'assurer que ces concenrations restent sans danger pour la santé humaine.

Les méthodes d'application et d'administration des antimicrobiens doivent également être optimisées pour différents aliments et différents types de pathogènes, sans perturber les caractéristiques sensorielles du produit. Certaines solutions potentielles consistent à fournir des antimicrobiens naturels dans des nanoencapsules et des revêtements respectueux de l'environnement, ainsi qu'à tester l'efficacité synergique d'une combinaison d'antimicrobiens.

Plus important encore, l'industrie alimentaire et les autorités réglementaires ont l'obligation morale d'impliquer activement les consommateurs dans le processus de manière transparente. Des études supplémentaires sont nécessaires pour garantir que ces systèmes préservent les propriétés chimiques, biologiques et sensorielles des aliments, sans provoquer d'effets secondaires dangereux pour la santé des consommateurs.

Des souches de Escherichia coli rendues résistantes aux phages développées pour réduire l'échec de la fermentation

«Des souches de Escherichia coli rendues résistantes aux phages développées pour réduire l'échec de la fermentation», source KAIST News.

Une stratégie systématique basée sur l'ingénierie du génome pour développer des souches de Escherichia coli résistantes aux phages a été développée avec succès grâce aux efforts de collaboration d'une équipe dirigée par le professeur Sang Yup Lee, le professeur Shi Chen et le professeur Lianrong Wang. Cette étude de Xuan Zou et al. a été publié dans Nature Communications en août 2022 et présenté dans Nature Communications Editors’ Highlights. La collaboration entre la School of Pharmaceutical Sciences à Wuhan University, la First Affiliated Hospital of Shenzhen University et le KAIST Department of Chemical and Biomolecular Engineering a fait une avancée importante dans l'industrie du génie métabolique et de la fermentation, car elle résout un gros problème d'infection par les phages. entraînant un échec de la fermentation.

L'ingénierie métabolique des systèmes est un domaine hautement interdisciplinaire qui a rendu possible le développement d'usines de cellules microbiennes pour produire divers bioproduits, notamment des produits chimiques, des carburants et des matériaux, de manière durable et respectueuse de l'environnement, réduisant l'impact de l'épuisement des ressources mondiales et du changement climatique. Escherichia coli est l'une des souches microbiennes de base les plus importantes, compte tenu de ses nombreuses applications dans la production biosourcée d'une gamme variée de produits chimiques et de matériaux. Avec le développement d'outils et de stratégies pour l'ingénierie métabolique des systèmes utilisant E. coli, une usine cellulaire hautement optimisée et bien caractérisée jouera un rôle crucial dans la conversion de matières premières bon marché et facilement disponibles en produits de grande valeur économique et industrielle.

Cependant, le problème constant de la contamination par les phages dans la fermentation impose un impact dévastateur sur les cellules hôtes et menace la productivité des bioprocédés bactériens dans les installations de biotechnologie, ce qui peut entraîner un échec généralisé de la fermentation et une perte économique incommensurable. Les systèmes de défense contrôlés par l'hôte peuvent être développés en solutions de génie génétique efficaces pour lutter contre la contamination par les bactériophages dans la fermentation à l'échelle industrielle ; cependant, la plupart des mécanismes de résistance ne restreignent que étroitement les phages et leur effet sur la contamination par les phages sera limité.

Il y a eu des tentatives pour développer diverses capacités/systèmes d'adaptation environnementale ou de défense antivirale. Les efforts de collaboration de l'équipe ont permis de développer un nouveau système de défense de type II par phosphorothioation (Ssp pour single-stranded DNA phosphorothioation) de l'ADN simple brin dérivé de E. coli 3234/A, qui peut être utilisé dans plusieurs souches industrielles de E. coli (par exemple, E. coli K-12, B et W) pour fournir une large protection contre divers types de coliphages d'ADNdb. De plus, ils ont développé une stratégie systématique d'ingénierie du génome impliquant l'intégration génomique simultanée du module de défense Ssp et des mutations dans des composants essentiels au cycle de vie du phage. Cette stratégie peut être utilisée pour transformer des hôtes E. coli très sensibles aux attaques de phages en souches ayant de puissants effets de restriction sur les bactériophages testés. Cela confère aux hôtes une forte résistance contre un large spectre d'infections par les phages sans affecter la croissance bactérienne et la fonction physiologique normale. Plus important encore, les souches résistantes aux phages modifiées résultantes ont maintenu les capacités de production des produits chimiques et des protéines recombinantes souhaités même sous des niveaux élevés de provocation par cocktail de phages, ce qui offre une protection cruciale contre les attaques de phages.

Il s'agit d'une avancée majeure, car elle fournit une solution systématique pour l'ingénierie de souches bactériennes résistantes aux phages, en particulier les souches de bioproduction industrielle, afin de protéger les cellules d'un large éventail de bactériophages. Compte tenu de la fonctionnalité de cette stratégie d'ingénierie avec diverses souches de E. coli, la stratégie rapportée dans cette étude peut être largement étendue à d'autres espèces bactériennes et applications industrielles, ce qui sera d'un grand intérêt pour les chercheurs du milieu universitaire et de l'industrie.

Figure. Un modèle schématique de la stratégie systématique d'ingénierie des souches industrielles de E. coli sensibles aux phages en souches avec de larges activités antiphages. Grâce à l'intégration génomique simultanée d'un module de défense Ssp basé sur la phosphorothioation de l'ADN et de mutations de composants essentiels au cycle de vie du phage, les souches de E. coli modifiées présentent une forte résistance contre divers phages testés et maintiennent les capacités de production d'exemples de protéines recombinantes, même sous des niveaux élevés de challenge par un cocktail de phages.

Aux lecteurs du blog

La revue PROCESS Alimentaire censure pour une triste question d’argent les 10 052 articles initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue, alors que la revue a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue PROCESS Alimentaire a fermé le blog et refuse tout assouplissement. Derrière cette revue, il faut que vous le sachiez, il y a une direction aux éditions du Boisbaudry, pleine de mépris, et un rédacteur en chef complice !

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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