Traiter les infections de la vessie par des virus
Des chercheurs de l'ETH développent un nouveau test rapide et une nouvelle approche thérapeutique
Les agents pathogènes responsables des infections urinaires deviennent de plus en plus résistants aux antibiotiques. Les chercheurs de l'ETH Zurich ont maintenant mis au point un test rapide et une nouvelle approche thérapeutique utilisant des virus infectant les bactéries, appelés phages.
Environ une femme sur deux est touchée par la cystite au cours de sa vie, et beaucoup souffrent d'infections urinaires récurrentes. Les infections de la vessie sont non seulement douloureuses et potentiellement dangereuses, mais elles posent également un dilemme important aux médecins. La résistance aux antibiotiques se généralisant dans les infections urinaires et augmentant continuellement, les médecins sont souvent contraints de prescrire aveuglément des antibiotiques sans connaître leur efficacité contre l'agent pathogène à l'origine de l'infection. En effet, il faut plusieurs jours pour identifier un agent pathogène spécifique à l'aide des méthodes de diagnostic conventionnelles.
Des chercheurs de l'ETH Zurich, en collaboration avec l'hôpital universitaire Balgrist, ont mis au point un test rapide qui utilise les prédateurs viraux naturels des bactéries, les bactériophages. Les chercheurs ont également modifié génétiquement les phages pour les rendre plus efficaces dans la destruction des bactéries pathogènes.
Un diagnostic rapide et fiable
Les phages sont des virus hautement spécialisés. Chaque espèce de phage n'infecte qu'un type ou une souche particulière de bactérie. Les scientifiques de l'ETH Zurich du groupe de recherche en microbiologie alimentaire dirigé par le professeur Martin Loessner tirent désormais parti de cette caractéristique unique. La première étape a consisté à identifier les phages qui sont efficaces contre les trois principaux types de bactéries impliquées dans les infections des voies urinaires, à savoir Escherichia coli, Klebsiella et Enterococci. Ces phages naturels ont ensuite été modifiés de manière à ce que toute bactérie qu'ils reconnaissent et infectent soit propulsée pour produire un signal lumineux facile à mesurer.
Grâce à cette méthode, les chercheurs ont pu détecter de manière fiable les bactéries pathogènes directement à partir d'un échantillon d'urine en moins de quatre heures. À l'avenir, cette méthode pourrait permettre de prescrire un antibiotique approprié immédiatement après le diagnostic, ce qui réduirait le développement de la résistance et améliorerait la gestion des antibiotiques.
La méthode présente également un autre avantage : elle permet aux médecins de prédire quels patients sont susceptibles de répondre particulièrement bien à une thérapie par phages adaptée, car l'intensité du signal lumineux produit dans le test indique déjà l'efficacité avec laquelle les phages attaquent la bactérie - plus l'échantillon brille, mieux la bactérie répondra à la thérapie.
Un tireur d'élite à double action
Les thérapies par phages sont utilisées depuis plus de 100 ans mais sont tombées dans l'oubli dans les pays occidentaux industrialisés avec la découverte de la pénicilline. Face à l'augmentation de la résistance aux antibiotiques, elles connaissent actuellement une renaissance. Elles présentent en outre l'avantage décisif de ne s'attaquer qu'à une seule bactérie cible, à la manière d'un tireur d'élite.
Les approches thérapeutiques précédentes ont toutefois un problème : "Les phages ne sont pas intéressés à tuer complètement leur hôte, la bactérie pathogène", explique Samuel Kilcher, chercheur à l'ETH et l'un des deux derniers auteurs de l'étude. Pour améliorer l'efficacité des phages, les chercheurs les ont génétiquement modifiés. Les phages modifiés produisent non seulement de nouveaux phages à l'intérieur de la bactérie hôte infectée, mais aussi des bactériocines. Une fois libérées, ces protéines tueuses de bactéries sont particulièrement efficaces contre les souches bactériennes qui ont modifié certaines parties de leur surface de manière à ce que les phages ne les reconnaissent plus. Cette double attaque rend le traitement plus efficace.
Du laboratoire à la clinique
Dans certains cas, comme le sauvetage récent d'un patient atteint d'une maladie pulmonaire à l'hôpital universitaire de Genève, les thérapies par les phages ont été utilisées avec succès à titre expérimental. "De nombreux essais cliniques universitaires et commerciaux en cours dans le monde entier étudient systématiquement le potentiel des phages naturels et génétiquement optimisés", explique Matthew Dunne, l'un des derniers auteurs de l'étude. Cependant, il reste un long chemin à parcourir avant que de telles thérapies puissent être appliquées à plus grande échelle dans les pays occidentaux. Outre des études cliniques approfondies, des ajustements réglementaires seraient également utiles, compte tenu du fait que les phages sont des entités biologiques qui coévoluent avec leurs hôtes bactériens, c'est-à-dire qu'ils sont en constante évolution.
La présente étude est une preuve de concept. Ensuite, les chercheurs de l'ETH Zurich, en collaboration avec leurs partenaires de l'hôpital universitaire Balgrist, testeront l'efficacité de la nouvelle thérapie par les phages dans le cadre d'un essai clinique sur des patients sélectionnés.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Du J, Meile S, Baggenstos J et al.: Enhancing bacteriophage therapeutics through in situ production and release of heterologous antimicrobial effectors, Nature Communications 2023.
Meile S, Du J, Staubli S et al.: Engineered reporter phages for rapid detection of Escherichia coli, Klebsiella spp., and Enterococcus spp. in urine, Nature Communications 2023.
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