Une nouvelle façon de tuer les superbactéries résistantes aux antibiotiques

La résistance microbienne aux antibiotiques est un problème de santé publique critique dans le monde et d’ici 2050, elle pourrait devenir la principale cause de décès dans le monde, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Elle fait référence à la capacité des micro-organismes pathogènes – en particulier les bactéries, mais aussi les virus, les champignons et les parasites – à développer des mécanismes leur permettant de devenir de plus en plus résistants aux antibiotiques utilisés pour les combattre.

Des agents pathogènes plus puissants qui parviennent à survivre contre des substances nocives et, par conséquent, des médicaments qui deviennent moins efficaces. Les médicaments deviendront-ils inefficaces ? La pénicilline cessera-t-elle de fonctionner? Des maladies déjà éradiquées pourraient-elles réapparaître, ou de nouvelles pourraient-elles apparaître ? Entrons-nous dans une ère post-antibiotique ?

Au Département des sciences pharmaceutiques de la Faculté des sciences chimiques de l’Université nationale de Córdoba (UNC) en Argentine, certains chercheurs ont étudié, au niveau scientifique fondamental, de nouveaux systèmes de transport d’antibiotiques qui leur permettent d’agir plus efficacement.

Dans cette optique, ils ont conçu un système de support pour les agents antimicrobiens qui combine des polymères avec des antibiotiques déjà approuvés pour un usage thérapeutique. Grâce à des tests en laboratoire, ils ont réussi à démontrer sa capacité à renforcer l’efficacité du médicament et à élargir son spectre d’action bactérienne.

“L’idée est que le système de support conçu améliore l’efficacité de l’antibiotique qu’il contient, dont l’utilisation est déjà approuvée, lui ajoutant ainsi des propriétés”, explique Fabiana Alovero, chercheuse au Conseil national de la recherche scientifique et technique ( CONICET) et l’UNC. , et directeur de la thèse de doctorat dont sont issus les derniers résultats de cette ligne de recherche.

Ils ont notamment trouvé qu’un système spécifique (combinaison de vancomycine et d’un polymère cationique, capable de véhiculer un médicament en dispersion aqueuse) permettait d’éradiquer Pseudomonas aeruginosa en laboratoire. Il s’agit d’une espèce bactérienne intrinsèquement résistante à divers agents antimicrobiens actuellement disponibles pour un usage clinique et pour laquelle il existe un besoin critique de développement de nouveaux antibiotiques, selon l’Organisation mondiale de la santé.

L’OMS classe les micro-organismes problématiques en fonction de la gravité des maladies que chacun produit, et le cas de Pseudomonas aeruginosa est critique car il peut provoquer des infections graves et mortelles dans différents organes du corps.

« Nous avons affaire à une « superbactérie », comme on l’appelle, parce qu’elle possède une membrane lipidique externe très difficile à pénétrer, qui empêche les médicaments de pénétrer, et parce qu’elle a la capacité de vivre et de s’adapter à de nombreux environnements différents. Par conséquent, il est très important de trouver un système d’utilisation potentielle qui ait un effet sur ces bactéries », a déclaré Melisa Corti, docteur en sciences chimiques et auteur de la thèse de doctorat dont émergent les derniers résultats dans cette ligne de recherche, à Argentina Investiga. enquête.

Le système conçu utilise un antibiotique (vancomycine) pour éradiquer cette superbactérie, qui jusqu’à présent était considérée en dehors du spectre d’action de ce médicament. Il a également été observé qu’une concentration plus faible du médicament et un temps d’exposition plus court étaient nécessaires pour éradiquer d’autres bactéries (telles que Staphyloccocus aureus), pour lesquelles cet antibiotique est indiqué. Les deux agents pathogènes (P.aeruginosa et S.aureus) sont fréquents dans les infections ophtalmiques bactériennes, telles que la conjonctivite et la kératite bactérienne – cette dernière fréquente chez les personnes qui portent des lentilles de contact – pour lesquelles il n’existe actuellement aucun traitement efficace et largement approuvé.

« Les résultats montrent que ces systèmes porteurs permettent d’élargir le spectre d’action de l’antibiotique utilisé et aussi d’améliorer son efficacité contre les bactéries qu’il contient », décrit le spécialiste. « L’antibiotique en lui-même n’était pas efficace. Mais lorsque nous l’avons utilisé dans le système développé, qui lui a ajouté des propriétés, nous avons pu éradiquer P. aeruginosa », ajoute Corti.

Des chercheurs ont réussi à tuer la bactérie Pseudomonas aeruginosa à l’aide d’un système contenant un antibiotique à action brève. (Photo: Argentina Investiga / Université nationale de Córdoba)

Un problème mondial de santé publique

L’Organisation mondiale de la santé a indiqué que la résistance aux agents antimicrobiens est l’une des dix principales menaces de santé publique auxquelles l’humanité est confrontée, et on estime que d’ici 2050, elle pourrait causer dix millions de décès par an, dépassant même les décès par cancer.

« La résistance aux antimicrobiens représente une menace pour la santé mondiale car une infection causée par une bactérie résistante est beaucoup plus grave et peut être mortelle. De plus, cela nécessite plus de visites à l’hôpital, des médicaments plus chers et nécessite souvent l’utilisation d’antibiotiques plus toxiques ou difficiles à trouver », explique María Cecilia Becerra, chercheuse au CONICET spécialisée en bactériologie et professeure à la Faculté de Sciences Chimiques.

Le problème de la résistance aux antimicrobiens est encore exacerbé par le manque de développement de nouveaux médicaments. L’OMS a averti que la production de nouveaux antibiotiques est « stagnante » et prévient qu’au cours des cinq dernières années, seuls 12 antibiotiques ont été approuvés, dont 10 appartiennent à des classes déjà résistantes.

“Seul 1 médicament sur 15 déjà en développement préclinique parvient finalement à être utilisé chez les patients, et il faut généralement 10 à 15 ans pour qu’un médicament ‘candidat’ passe du préclinique au clinique et soit inclus dans les traitements”, complète Becerra.

L’utilisation abusive et excessive d’antibiotiques est la principale raison de l’émergence d’agents pathogènes résistants aux médicaments.

Pourquoi l’efficacité de l’antibiotique est améliorée

Lors d’essais en laboratoire, les scientifiques ont démontré que le polymère cationique utilisé était capable de perturber les enveloppes bactériennes et d’imprégner les membranes bactériennes, permettant au médicament d’entrer qui, autrement, ne pourrait pas atteindre le site d’action. Au microscope, ils ont également pu observer l’internalisation de l’antibiotique utilisé (vancomycine) au sein de P. aeruginosa. Ils ont également enregistré des altérations morphologiques et de taille des cellules bactériennes exposées au composé et des modifications de la membrane cytoplasmique, entre autres altérations causées par l’interaction de ce polymère.

«Nous avons réussi à démontrer que le polymère imprègne l’extérieur des bactéries qui causent la kératite ophtalmique et d’autres infections cutanées, de sorte que combiné à la vancomycine, il permet à cet antibiotique d’atteindre son site d’action et d’avoir un effet bactéricide, éliminant un agent pathogène qui est intrinsèquement résistant », précise le directeur de l’étude.

Le chercheur souligne également qu’une autre qualité de la plateforme développée est sa polyvalence. Cela signifie que la même plateforme peut être utilisée mais ses composants (autres polymères et antibiotiques) peuvent être variés pour obtenir de nouvelles propriétés, ou pour les améliorer. En utilisant ce système, ils ont trouvé des propriétés bioadhésives et une certaine consistance visqueuse, ce qui aide l’antibiotique à rester en contact plus longtemps dans la zone d’infection. Ils ont également vérifié qu’il fonctionne comme une sorte de “réservoir” pour une libération plus prolongée du médicament, permettant de réduire la fréquence d’administration du médicament. (Source : Argentina Investiga / Université nationale de Córdoba)