Les bactéries Acinetobacter baumannii (A. baumannii) est une présence obsédante dans de nombreux hôpitaux aux États-Unis, où plus d'un patient sur 100 est traité pour A. baumannii infections. Cette espèce de bactérie est connue pour son génome dynamique et sa capacité à acquérir une résistance aux antibiotiques.
« Il s'agit d'un agent pathogène mortel connu pour sa résistance aux médicaments traditionnels », a déclaré Andrei Osterman, PhD, professeur au Centre de science des données et d'intelligence artificielle du Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute et vice-doyen et doyen associé du programme d'études à la Graduate School of Biomedical Sciences.
Des recherches antérieures ont révélé qu'un tiers des maladies nosocomiales A. baumannii Aux États-Unis, les infections étaient résistantes à un antibiotique courant appelé carbapénème. Les patients souffrant de ces infections difficiles à traiter étaient plus susceptibles de mourir à l’hôpital, d’être hospitalisés plus longtemps et plus souvent d’être transférés vers d’autres établissements de santé plutôt que d’être renvoyés chez eux.
Les scientifiques de Sanford Burnham Prebys et leurs collaborateurs de Roche Pharmaceuticals ont publié leurs résultats le 29 octobre 2025 dans Agents antimicrobiens et chimiothérapie démontrant l'utilisation d'une approche d'évolution expérimentale pour cartographier les mutations génétiques dans A. baumannii traité avec l’un des deux antibiotiques rares.
« La tigécycline et la colistine font partie de la dernière ligne de défense des médecins A. baumannii infections », a déclaré Osterman, l'auteur principal et correspondant du manuscrit. « Parce qu'ils sont rarement utilisés aux États-Unis et que la résistance existante est relativement faible mais en hausse, ce qui nous a incité à étudier comment les bactéries acquièrent de nouvelles résistances aux antibiotiques. »
L’équipe de recherche a mené ses expériences à l’aide d’un morbidostat, un dispositif qui permet aux bactéries de se développer de manière continue sur plusieurs générations tout en étant soumises à une pression de survie progressivement croissante grâce au traitement antibiotique. Le morbidostat est contrôlé par un ordinateur qui surveille la croissance de la culture et introduit de plus en plus d'antibiotique tant que la culture se développe rapidement.
« Cela fonctionne comme une machine d'évolution qui imite de plus près les conditions du corps humain par rapport à d'autres méthodes », a déclaré Osterman.
« Lorsqu'elle est combinée au séquençage génomique, cette approche nous permet d'atteindre notre objectif de créer une carte aussi complète que possible de toutes les mutations théoriquement possibles offrant une résistance aux médicaments. »
Les efforts de cartographie des scientifiques ont confirmé et élargi les connaissances existantes concernant les principaux mécanismes de résistance à chacune de ces classes d'antibiotiques. La première source principale de résistance acquise à la tigécycline était due à des mutations affectant la manière dont les bactéries isolent et éliminent les médicaments avant qu’ils n’endommagent les cellules bactériennes. Ces systèmes sont appelés pompes à efflux.
Il s'agit d'un mécanisme bien établi de résistance à la tigécycline, et nos résultats élargissent le spectre connu de ces types de mutations motrices de résistance observées chez A. baumannii.«
Andrei Osterman, PhD, professeur, Centre de science des données et d'intelligence artificielle, Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute
Le deuxième grand domaine de résistance était lié à l’évolution de la résistance à la colistine. L'équipe a identifié des mutations affectant l'activité d'une enzyme qui peuvent empêcher la colistine d'atteindre sa cible, un composant de la paroi cellulaire bactérienne.
« Une fois que nous aurons une carte complète de la plupart des mutations possibles qui fournissent une résistance, nous pourrons comparer cette carte avec d'autres génomes séquencés pour faire des prédictions, y compris les séquences de patients souffrant de A. baumannii infections », a déclaré Osterman. Plus de 10 000 génomes de divers isolats de A. baumannii sont accessibles au public aux chercheurs et tous ont été inclus dans l'analyse comparative de cette étude.
L'équipe de recherche considère cette étude et les recherches antérieures sur l'évolution de la résistance chez A. baumannii et d’autres agents pathogènes bactériens comme étapes sur la voie de prédictions génomiques de la résistance et de la sensibilité aux médicaments qui pourraient être utilisées dans les hôpitaux et les cliniques.
« Un problème sérieux survient lorsque les patients sont traités par essais et erreurs et qu'on leur donne un antibiotique auquel les bactéries sont déjà résistantes, voire partiellement résistantes », a déclaré Osterman. « Cela favorise encore davantage la résistance bactérienne et vous perdez du temps que les patients n'ont pas toujours.
« Les données que nous accumulons permettraient aux médecins de prescrire un test de séquençage et de prescrire un antibiotique auquel les bactéries sont les moins susceptibles de résister, ce qui serait bénéfique pour chaque patient et, plus globalement, nous aiderait à ralentir l'évolution globale de la résistance aux antibiotiques. »
