Une analyse génétique des bactéries de la maladie de Lyme pourrait ouvrir la voie à un meilleur diagnostic, traitement et prévention de cette maladie transmise par les tiques.
En cartographiant la composition génétique complète de 47 souches de bactéries responsables de la maladie de Lyme dans le monde entier, l'équipe internationale a créé une ressource puissante pour identifier les souches bactériennes spécifiques qui infectent les patients. Les chercheurs ont déclaré que cela pourrait permettre des tests de diagnostic plus précis et des traitements adaptés au ou aux types exacts de bactéries responsables de la maladie de chaque patient.
Cette étude de séquençage complète et de haute qualité sur la maladie de Lyme et les bactéries apparentées constitue la base pour faire avancer le domaine. Tous les projets de recherche modernes – de la clinique à la santé publique, en passant par l'écologie et l'évolution, la physiologie bactérienne, le développement d'outils médicaux et l'interaction hôte-bactérie – bénéficieront de ces travaux. »
Steven Schutzer, co-auteur de l'étude et professeur, département de médecine, faculté de médecine de Rutgers, New Jersey, université Rutgers
Les chercheurs ont déclaré que les informations génétiques découvertes dans cette étude – qui expliquent comment la bactérie évolue et se propage et comment les gènes sont essentiels à la survie – pourraient aider les scientifiques à développer des vaccins plus efficaces contre la maladie de Lyme.
La maladie de Lyme est la maladie transmise par les tiques la plus courante en Amérique du Nord et en Europe, touchant des centaines de milliers de personnes chaque année. La maladie est causée par des bactéries appartenant à la famille des tiques. Borrelia burgdorferi sensu latin groupe de tiques infectées, qui infectent les humains par la piqûre de tiques infectées. Les symptômes peuvent inclure de la fièvre, des maux de tête, de la fatigue et une éruption cutanée caractéristique. Si elle n'est pas traitée, l'infection peut se propager aux articulations, au cœur et au système nerveux, entraînant des complications plus graves.
Le nombre de cas augmente régulièrement, avec 476 000 nouveaux cas chaque année aux États-Unis, et pourrait augmenter plus rapidement avec le changement climatique, ont déclaré les auteurs de l'étude.
L'équipe de recherche a séquencé les génomes complets des bactéries responsables de la maladie de Lyme représentant les 23 espèces connues du groupe. La plupart d'entre elles n'avaient pas été séquencées avant cette initiative. Le projet financé par les National Institutes of Health incluait plusieurs souches de bactéries les plus couramment associées aux infections humaines et des espèces qui n'étaient pas connues auparavant pour provoquer des maladies chez l'homme.
En comparant ces génomes, les chercheurs ont reconstitué l'histoire évolutive des bactéries de la maladie de Lyme, en remontant les origines à des millions d'années. Ils ont découvert que la bactérie était probablement apparue avant la dislocation de l'ancien supercontinent Pangée, ce qui explique sa répartition mondiale actuelle.
L’étude a également révélé comment ces bactéries échangent du matériel génétique au sein des espèces et entre elles. Ce processus, appelé recombinaison, permet aux bactéries d’évoluer rapidement et de s’adapter à de nouveaux environnements. Les chercheurs ont identifié des points chauds spécifiques dans les génomes bactériens où cet échange génétique se produit le plus fréquemment, impliquant souvent des gènes qui aident les bactéries à interagir avec leurs vecteurs tiques et leurs hôtes animaux.
« En comprenant comment ces bactéries évoluent et échangent du matériel génétique, nous sommes mieux équipés pour prédire et répondre aux changements de leur comportement, y compris les changements potentiels dans leur capacité à provoquer des maladies chez l'homme », a déclaré Weigang Qiu, professeur de biologie à la City University de New York et auteur principal de l'étude.
Pour faciliter les recherches en cours, l'équipe a développé des outils logiciels basés sur le Web (BorreliaBase.org) qui permettent aux scientifiques de comparer Borrélia génomes et identifier les déterminants de sa capacité à infecter les humains.
À l’avenir, les chercheurs prévoient d’analyser davantage de souches de bactéries responsables de la maladie de Lyme, en particulier celles provenant de régions peu étudiées. Ils souhaitent également étudier les fonctions des gènes propres aux souches responsables de la maladie, ce qui pourrait révéler de nouvelles cibles pour des interventions thérapeutiques.
Alors que des facteurs tels que le changement climatique contribuent à l’expansion géographique de la maladie de Lyme, cette recherche fournit des outils et des informations précieux pour lutter contre cette menace croissante pour la santé publique.
« Il s'agit d'une étude fondamentale, d'un ensemble de travaux qui fournit aux chercheurs des données et des outils pour mieux adapter le traitement contre toutes les causes de la maladie de Lyme et fournit un cadre vers des approches similaires contre d'autres maladies infectieuses causées par des agents pathogènes », a déclaré Benjamin Luft, professeur de médecine Edmund D. Pellegrino à la Renaissance School of Medicine de l'université Stony Brook.
Parmi les 20 auteurs de l'étude, on trouve également Claire Fraser et Emmanuel Mongodin de la faculté de médecine de l'université du Maryland et Sherwood Casjens de la faculté de médecine de l'université de l'Utah. La recherche a également été soutenue par la Fondation Steve et Alexandra Cohen.
