La maladie de Lyme, une maladie transmise lorsque les cerfs se nourrissent d'animaux infectés comme les cerfs et les rongeurs, puis mordent les humains, a un impact sur près d'un demi-million d'individus aux États-Unis chaque année. Même dans les cas aigus, Lyme peut être dévastateur; Mais un traitement précoce avec des antibiotiques peut empêcher le développement de symptômes chroniques comme les problèmes cardiaques et neurologiques et l'arthrite.
Des scientifiques de la Northwestern University ont identifié que la pipéracilline, un antibiotique de la même classe que la pénicilline, a effectivement guéri les souris de la maladie de Lyme à 100 fois de moins que la dose effective de doxycycline, le traitement actuel de l'étalon-or. À une dose aussi faible, Piperacilline avait également l'avantage supplémentaire de « n'ayant pratiquement aucun impact sur les microbes intestinaux résidents », selon l'étude, qui sera publiée le 23 avril dans la revue Science Translational Medicine.
La doxycycline et d'autres antibiotiques génériques, en revanche, font des ravages sur le microbiome, tuant les bactéries bénéfiques dans l'intestin et provoquant des effets secondaires troublants même s'ils tuent les bactéries de Borrelia qui cause la lyme. En plus de son impact négatif sur l'intestin, la doxycycline ne parvient pas non plus entre 10 et 20% des personnes qui le prennent, et il n'est pas approuvé pour une utilisation chez les jeunes enfants – qui présentent le risque le plus élevé de piqûres de tiques, et donc de développer Lyme.
Des options de traitement plus efficaces, ou du moins plus spécifiées, sont nécessaires car le changement climatique prolonge les saisons de tiques et que Lyme devient plus répandu.
« Des antibiotiques puissants à large spectre qui tuent les bactéries extracellulaires sont considérés comme le médicament le plus efficace parce que les médecins veulent simplement tuer la bactérie et ne se soucient pas de comment », a déclaré Brandon L. Jutras, qui a dirigé la recherche. « Il s'agit certainement d'une approche raisonnable, mais je pense que l'avenir des patients atteints de la maladie de Lyme est brillant en ce que nous approchons d'une ère de médecine personnalisée, et nous pouvons potentiellement créer un médicament particulier, ou une combinaison pour traiter la maladie de Lyme lorsque d'autres échouent. Plus nous comprenons les diverses souches et les espèces de Borrelia à l'autorisation de la maladie de Lyme, plus nous nous rapprochons d'une approche personnalisée. »
Jutras est professeur agrégé de la Microbiology-Immunology Department of Northwestern University Feinberg School of Medicine et membre du Northwestern's Center for Human Immunobiology. Le laboratoire de Jutras a récemment été nommé vainqueur de phase 3 dans Lymex Diagnostics, le concours de 10 millions de dollars de la Fondation Steven et Alexandra Cohen pour accélérer le développement de Lyme Disection Diagnostics, et en 2021, il a remporté le prix émergent de la Bay Area Lyme Foundation.
Les auteurs soutiennent que la pipéracilline, qui a déjà été approuvée par la FDA en tant que traitement sûr pour la pneumonie, pourrait également être candidate à des interventions préemptives, dans lesquelles une personne potentiellement exposée à Lyme (avec une piqûre de tique de cerf connue) recevrait un coup de dose unique du médicament.
Pour arriver à la conclusion que le parent de la pénicilline serait le traitement le plus efficace et le plus ciblé, l'équipe a dépisté près de 500 médicaments dans une bibliothèque de médicaments, en utilisant un cadre moléculaire pour comprendre les interactions potentielles entre les antibiotiques et les bactéries de Borrelia. Une fois que le groupe avait une courte liste de potentiels, ils ont effectué des tests physiologiques, cellulaires et moléculaires supplémentaires supplémentaires pour identifier les composés qui n'ont pas eu d'impact sur d'autres bactéries.
Ils ont constaté que la pipéracilline interférait exclusivement avec le modèle de synthèse de la paroi cellulaire inhabituelle commune aux bactéries de Lyme, empêchant les bactéries de se développer ou de se diviser et, finalement, entraînant sa mort.
Historiquement, la pipéracilline a été administrée dans le cadre d'un cocktail à deux médicaments pour traiter les infections de streptocoque sévères parce que le streptocoque peut décomposer les bêta-lactames (la classe d'antibiotiques de Piperacilline) à moins d'être accompagnée de la tazobactame, qui est un inhibiteur de l'enzyme qui inactive la piperacilline. Jutras s'est demandé si l'utilisation des deux mêmes médicaments, plutôt que la pipéracilline seule, serait un tueur de bactéries plus efficace.
Les bactéries sont intelligentes. Le streptocoque et quelques autres bactéries combattent les antibiotiques en sécrétant des bêta-lactamases qui inactivent la pipéracilline. Nous avons constaté que l'approche est totalement hors de propos dans le contexte de la maladie de Lyme et une autre manière qui rend la pipéracilline plus spécifique. L'ajout de l'inhibiteur bêta-lactamase n'améliore pas la thérapie car Lyme Borrelia ne produit pas la bêta-lactamase, mais le cocktail a un impact négatif sur le microbiome en devenant plus largement fonctionnel contre les résidents bénéfiques. «
Brandon L. Jutras, professeur agrégé dans le département de microbiologie-immunologie de la Northwestern University Feinberg School of Medicine
La prévention de Lyme reste un défi – aucun vaccin humain approuvé n'existe – et Jutras espère que ses recherches à l'avenir aideront à développer des stratégies proactives pour le diagnostiquer et le traiter.
L'étude a été soutenue par la Bay Area Lyme Foundation et le United States Department of Agriculture (VA-160113), la Dennis Dean Research Grant (Virginia Tech), The National Institutes of Allergy and Infectious Disease (R01AI173256, R01AI178711), la Fondation Steven & Alexandra Cohen et le Lyme Global Alliance.
