Un « médicament vivant » a aminci les biofilms résistants aux antibiotiques Pseudomonas aeruginosa dans les poumons des porcs, selon les résultats d’une étude publiée aujourd’hui dans la revue eBioMédecine.
Le traitement expérimental consiste à inhaler une bactérie génétiquement modifiée conçue pour cibler des couches de bactéries résistantes aux médicaments. P. aérugineuse qui poussent à la surface des sondes endotrachéales utilisées dans les hôpitaux.
C’est la première fois que le traitement expérimental, dont il a été démontré auparavant qu’il s’attaquant uniquement aux biofilms chez la souris, fonctionne également chez le porc, un gros animal dont les poumons sont similaires en taille, en structure et en réponse immunitaire à ceux des poumons humains.
C’est également la première fois que le traitement s’avère administrable via un nébuliseur, le même type de dispositif médical que les patients humains utiliseraient. L’inhalation du « médicament vivant » a aminci le biofilm à l’intérieur des tubes respiratoires de 6,08 à 3,67 micromètres, réduisant ainsi l’épaisseur d’environ 40 %.
Le traitement implique Mycoplasma pneumoniaeune bactérie qui provoque normalement une légère infection pulmonaire mais qui, grâce au génie génétique, a été reconvertie pour être inoffensive pour les humains. La bactérie modifiée était chargée de gènes qui dissolvent les sucres qui maintiennent ensemble un biofilm, ainsi que de toxines qui ciblent spécifiquement uniquement Pseudomonas aeruginosa.
Notre étude fait partie d’un domaine émergent de la médecine appelé biothérapeutique vivante. Dans ce cas, nous avons pris une bactérie naturellement adaptée aux poumons et l’avons reprogrammée afin qu’elle délivre des molécules thérapeutiques au lieu de causer des dommages. C’est une stratégie de cheval de Troie contre la maladie. »
M. Irene Rodríguez-Arce, co-auteur supérieur de l’étude
Lors de l’examen ultérieur des poumons, aucun signe de dommage causé par la bactérie artificielle n’a été constaté. Le traitement n’a également montré aucun effet mesurable sur les bactéries des voies respiratoires des animaux, ce qui suggère que les médicaments vivants sont des cibles. Pseudomonas spécifiquement.
L’étude pourrait un jour aider les patients qui ne peuvent pas respirer par eux-mêmes à l’hôpital. Ils sont généralement maintenus en vie en passant un tube dans la trachée. En quelques jours, les bactéries colonisent l’intérieur de ce tube et forment une couche protectrice visqueuse appelée biofilm.
Les antibiotiques administrés au goutte-à-goutte ont du mal à pénétrer la barrière physique des biofilms, provoquant des infections récurrentes. Chez les patients intubés, il s’agit d’une cause connue de pneumonie nosocomiale (PAV). Environ 1 cas sur 4 est dû à Pseudomonas aeruginosaqui est fréquemment résistant à plusieurs types d’antibiotiques.
« La résistance aux antibiotiques est une pandémie silencieuse que nous observons quotidiennement et qui touche les patients intubés. Pseudomonas aeruginosa fait partie des infections les plus difficiles à éliminer. Notre travail représente une ligne d’attaque différente, dont nous avons cruellement besoin », déclare le Dr Antoni Torres, co-auteur principal de l’étude.
Les auteurs affirment que leurs résultats soutiennent un futur premier essai de sécurité chez l’homme. Combiner le « médicament vivant » avec des antibiotiques intraveineux ou apporter des modifications supplémentaires aux molécules qui dissolvent les biofilms pourraient encore améliorer l’efficacité du traitement expérimental.
« Je suis convaincu qu’en modifiant la charge utile du châssis bactérien, nous pourrions dissoudre complètement les biofilms à la surface des tubes endotrachéaux et éliminer P. aureginosa infections entièrement », explique Luis Serrano, professeur de recherche à l’ICREA, co-auteur principal de l’étude. L’équipe de recherche du CRG crée également des versions de la médecine vivante qui peuvent lutter contre la fibrose pulmonaire et le cancer du poumon.
L’étude est une collaboration entre le Centre de Régulation Génomique (CRG) et l’Hôpital Clínic-IDIBAPS, tous deux à Barcelone, avec les études animales réalisées à l’Université de Barcelone. Il a été dirigé par les co-auteurs principaux Laia Fernández-Barat et Ana Motos, avec Antoni Torres, Luis Serrano et Irene Rodríguez-Arce comme auteurs principaux. L’étude est financée par la Fondation « la Caixa » et le Conseil européen de la recherche.
