C’est une « thérapie vivante » créée pour lutter contre les infections pulmonaires résistantes aux médicaments, ou contre les complications respiratoires liées à la ventilation dans le traitement du COVID, que nous décrit cette équipe d’experts en biologie synthétique du Center for Genomic Regulation (Barcelone). La thérapie, présentée dans Nature Biotechnology va permettre de lutter plus efficacement contre l’une des principales causes de mortalité dans les hôpitaux.
La recherche menée sur des poumons de souris modèles d'infection aiguë résistante aux médicaments teste en effet « le premier médicament vivant » contre les infections pulmonaires. Le traitement cible Pseudomonas aeruginosa, un type de bactérie naturellement résistante à de nombreux d'antibiotiques et source courante d'infections dans les hôpitaux. Les infections à P. aeruginosa sont en effet particulièrement difficiles à traiter car ces bactéries forment des biofilms. Les biofilms se fixent à différentes surfaces du corps, formant des structures impénétrables qui permettent aux bactéries d’échapper aux antibiotiques.
Les biofilms de P. aeruginosa peuvent se développer à la surface des tubes endotrachéaux utilisés par les patients gravement malades qui ont besoin d’une ventilation mécanique. Cette accumulation de bactéries provoque une pneumonie associée à la ventilation, chez environ 1 patient sur 4 intubés.
Une bactérie modifiée pour attaquer le biofilm
Le nouveau traitement consiste à utiliser une version modifiée de la bactérie Mycoplasma pneumoniae, en supprimant sa capacité à provoquer des maladies et en la modifiant de manière à ce qu’elle attaque P. aeruginosa à la place. La bactérie modifiée est utilisée en association avec de faibles doses d'antibiotiques qui, seuls, ne seraient pas suffisamment efficaces. Précisément, les scientifiques ont modifié M. pneumoniae avec l’objectif de dissoudre les biofilms en dotant la bactérie de la capacité de produire des pyocines, des toxines capables de tuer ou d’inhiber la croissance des souches bactériennes Pseudomonas.
« Nous avons développé un « bélier » qui assiège les bactéries résistantes aux antibiotiques. Le traitement perce des trous dans les parois cellulaires, fournissant des points d'entrée cruciaux pour que les antibiotiques envahissent et éliminent l’infection à la source. Cette nouvelle stratégie prometteuse va notamment permettre de mieux lutter contre la principale cause de mortalité dans les hôpitaux », commente l’un des auteurs principaux, le Dr María Lluch, directrice scientifique de Pulmobiotics et chercheur à l'Université internationale de Catalogne.
L’étude teste l'efficacité de ce traitement vivant chez la souris et démontre qu'il permet de réduire considérablement l’infection pulmonaire :
- le candidat permet de doubler le taux de survie des souris ;
- l'administration d'une seule dose élevée du médicament n’entraîne aucun signe de toxicité dans les poumons ;
- une fois le traitement terminé, le système immunitaire inné élimine ces bactéries modifiées en 4 jours.
Les chercheurs envisagent d'autres tests avant de passer aux essais cliniques.
Le traitement pourrait être administré à l'aide d'un nébuliseur,
un appareil qui transforme le médicament liquide en un aérosol à inhaler à l’aide d’un embout buccal ou d’un masque.
En montrant que M. pneumoniae modifiée peut lutter contre les infections pulmonaires, l'étude ouvre la voie à la création de nouvelles souches bactériennes thérapeutiques, y compris pour lutter contre d'autres types de maladies respiratoires telles que le cancer du poumon ou l'asthme.
Source: Nature Biotechnology 19 Jan, 2023 DOI: 10.1038/s41587-022-01584-9 Engineered live bacteria suppress Pseudomonas aeruginosa infection in mouse lung and dissolve endotracheal-tube biofilms
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