La résistance aux antibiotiques est une crise mondiale de santé publique responsable de plus d'un million de morts par an. D'ici 2050, l'Organisation mondiale de la santé estime qu'elle pourrait dépasser le cancer et les maladies cardiaques comme la principale cause de décès alors que davantage de bactéries développent des défenses aux médicaments conçus pour les combattre.
Maintenant, les chercheurs de l'Université de Tulane ont identifié une signature génétique unique dans les bactéries qui peuvent prédire leur probabilité de développer une résistance aux antibiotiques, selon une nouvelle étude publiée dans Communications de la nature. Les résultats pourraient aider les chercheurs à identifier plus rapidement les traitements basés sur la précision qui sont plus efficaces contre les agents pathogènes mortels et résistants au traitement.
« Si nous voyons ce modèle lorsque nous séquences son génome, nous pouvons nous attendre à ce qu'elle devienne résistante aux médicaments si vous essayez de la traiter », a déclaré l'auteur principal Kalen Hall, PhD, qui a dirigé la recherche avant d'obtenir son diplôme de la Tulane University School of Medicine en médecine en 2024.
Au centre de l'étude est Pseudomonas aeruginosaune bactérie avec une histoire connue de résistance multidrogue et une cause commune d'infection dans les hôpitaux. Les bactéries sont sujettes à des carences dans une voie de réparation de l'ADN spécifique, une condition connue pour stimuler les mutations rapides des bactéries, qui augmentent les chances de se développer de la résistance aux médicaments.
Après avoir analysé les génomes bactériens des signatures mutationnelles – une technique généralement utilisée dans la recherche sur le cancer pour cartographier les changements génétiques dans les tumeurs – l'équipe a trouvé un schéma distinct associé à ces carences de réparation de l'ADN qui prédisaient avec précision le potentiel des bactéries de développer une résistance aux antibiotiques.
C'est essentiellement une empreinte digitale capable de prédire la présence de bactéries potentielles multirésistantes. «
Zac Pursell, PhD, professeur agrégé de biochimie et biologie moléculaire, école de médecine de l'Université de Tulane
La résistance ne peut être acquise que lorsque les bactéries sont traitées avec un antibiotique qui ne les tue pas, soulignant la nécessité d'identifier la bonne voie du traitement. Pour aggraver les choses, les résultats montrent que les bactéries acquièrent une résistance aux médicaments non impliqués dans le traitement initial.
« Plus de 50% des antibiotiques prescrits sont soit inutiles, soit le mauvais traitement, et si vous fournissez le mauvais antibiotique, vous faites la promotion de plus en plus de résistance », a déclaré Hall.
Surtout, la même technologie de séquençage d'ADN qui peut identifier les « empreintes digitales » bactériennes peut également identifier les points d'attaque des cliniciens. Les chercheurs ont réussi à identifier des voies de résistance distinctes et à administrer des combinaisons spécifiques d'antibiotiques qui ciblent ces voies, empêchant les bactéries d'acquérir une résistance aux médicaments.
Bien que les résultats soient encore à leurs débuts, la création réussie d'un outil de diagnostic pourrait réduire la surutilisation des antibiotiques et permettre un traitement plus précis des infections bactériennes. Hall est maintenant PDG et cofondateur d'Informuta Inc., une startup basée à San Diego qui vise à développer un modèle d'apprentissage automatique qui peut numériser des échantillons de bactéries et prédire le développement d'une résistance aux antibiotiques.
« Il n'y a absolument rien de tel que cela disponible en ce moment, et ce serait un changement de jeu pour tant de populations de patients. La résistance aux antibiotiques devient pire d'année en année », a déclaré Hall. « Je crois que la bonne intendance antibiotique et les diagnostics précis sont des pièces importantes du puzzle. »
