Les gènes qui rendent les bactéries résistantes aux antibiotiques sont beaucoup plus répandus dans notre environnement qu’on ne le pensait auparavant. Une nouvelle étude, de l’Université de technologie Chalmers et de l’Université de Göteborg en Suède, montre que les bactéries dans presque tous les environnements portent des gènes de résistance, avec un risque de propagation et d’aggravation du problème des infections bactériennes incurables avec des antibiotiques.
Nous avons identifié de nouveaux gènes de résistance là où ils n’avaient pas été détectés jusqu’à présent. Ces gènes peuvent constituer une menace méconnue pour la santé humaine. »
Erik Kristiansson, professeur, Département des sciences mathématiques
Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), la résistance aux antibiotiques est l’une des plus grandes menaces pour la santé mondiale. Lorsque les bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques, il devient difficile, voire impossible, de traiter des maladies telles que la pneumonie, les infections des plaies, la tuberculose et les infections des voies urinaires. Selon le Groupe de coordination interinstitutions des Nations Unies sur la résistance aux antimicrobiens (IACG), 700 000 personnes meurent chaque année d’infections causées par des bactéries résistantes aux antibiotiques.
À la recherche de gènes de résistance dans de nouveaux environnements
Les gènes qui rendent les bactéries résistantes sont étudiés depuis longtemps, mais l’accent a traditionnellement été mis sur l’identification des gènes de résistance qui sont déjà répandus dans les bactéries pathogènes. Au lieu de cela, dans la nouvelle étude suédoise, les chercheurs ont examiné de grandes quantités de séquences d’ADN de bactéries pour analyser de nouvelles formes de gènes de résistance afin de comprendre leur fréquence. Ils ont tracé les gènes dans des milliers d’échantillons bactériens différents provenant de différents environnements, dans et sur les personnes, dans le sol et dans les usines de traitement des eaux usées. L’étude a analysé 630 milliards de séquences d’ADN au total.
« Les données nécessitent beaucoup de traitement avant de pouvoir obtenir des informations. Nous avons utilisé la métagénomique, une méthodologie qui permet d’analyser de grandes quantités de données », explique Juan Inda Díaz, doctorant au Département de sciences mathématiques, et l’auteur principal de l’article.
L’étude a montré que les nouveaux gènes de résistance aux antibiotiques sont présents dans les bactéries dans presque tous les environnements. Cela inclut également nos microbiomes – les gènes des bactéries présentes dans et sur les personnes – et, plus alarmant, les bactéries pathogènes, qui peuvent entraîner davantage d’infections difficiles à traiter. Les chercheurs ont découvert que les gènes de résistance des bactéries qui vivent sur et dans l’homme et dans l’environnement étaient dix fois plus abondants que ceux précédemment connus. Et parmi les gènes de résistance trouvés dans les bactéries du microbiome humain, 75 % n’étaient pas du tout connus auparavant.
Les chercheurs soulignent la nécessité de mieux connaître le problème de la résistance aux antibiotiques.
« Avant cette étude, il n’y avait aucune connaissance sur l’incidence de ces nouveaux gènes de résistance. La résistance aux antibiotiques est un problème complexe, et notre étude montre que nous devons améliorer notre compréhension du développement de la résistance chez les bactéries et des gènes de résistance. qui pourraient constituer une menace à l’avenir », déclare Kristiansson.
En espérant prévenir les épidémies bactériennes dans le secteur de la santé
L’équipe de recherche travaille actuellement à l’intégration de ces nouvelles données dans le projet international EMBARK (Establishing a Monitoring Baseline for Antibiotic Resistance in Key environnements). Le projet est coordonné par Johan Bengtsson-Palme, professeur adjoint au Département des sciences de la vie de Chalmers, et vise à prélever des échantillons de sources telles que les eaux usées, le sol et les animaux pour avoir une idée de la manière dont la résistance aux antibiotiques se propage entre les humains et l’environnement.
« Il est essentiel que les nouvelles formes de gènes de résistance soient prises en compte dans les évaluations des risques liés à la résistance aux antibiotiques. L’utilisation des techniques que nous avons développées nous permet de suivre ces nouveaux gènes de résistance dans l’environnement, dans l’espoir de les détecter dans bactéries pathogènes avant qu’elles ne puissent provoquer des épidémies dans un établissement de soins », explique Bengtsson-Palme.
En savoir plus sur l’étude
Les chercheurs ont utilisé l’ADN de deux bases de données publiques. La première base de données, ResFinder, contient quelques milliers de gènes de résistance aux antibiotiques déjà connus chez les bactéries. Les chercheurs les ont élargis avec un grand nombre de nouveaux gènes de résistance qu’ils avaient trouvés grâce à une analyse de l’ADN bactérien. Les gènes de résistance connus et nouveaux s’élevaient à 20 000 au total.
La deuxième base de données, MGnify, contient de grandes quantités d’ADN bactérien provenant de différentes sources telles que les bactéries vivant sur et dans les personnes, dans les stations d’épuration et provenant du sol et de l’eau. Ceux-ci ont été analysés pour étudier la fréquence des divers gènes de résistance dans l’ADN bactérien. L’étude a analysé 630 milliards de séquences d’ADN au total et les résultats ont montré que les gènes de résistance sont présents dans presque tous les environnements. Avant cette étude, il n’y avait aucune connaissance sur l’incidence de ces nouveaux gènes de résistance.
La méthode utilisée par les chercheurs s’appelle la métagénomique et n’est pas nouvelle, mais jusqu’à présent, elle n’a pas été utilisée pour analyser de nouveaux types de gènes de résistance aux antibiotiques en si grande quantité. La métagénomique est une méthode d’étude du métagénome, qui est l’ensemble complet de gènes de tous les différents organismes dans un échantillon donné ou dans un environnement donné. En utilisant la méthode, il est également possible d’étudier des micro-organismes qui ne peuvent pas être cultivés en laboratoire.
L’étude Les gènes latents de résistance aux antibiotiques sont abondants, diversifiés et mobiles dans les microbiomes humains, animaux et environnementaux a été publié dans la revue Microbiome.
Cette étude a été réalisée par Juan Salvador Inda-Díaz, David Lund, Marcos Parras-Moltó, Anna Johnning, Johan Bengtsson-Palme et Erik Kristiansson. Les chercheurs travaillent à l’Université de technologie Chalmers, à l’Université de Göteborg et au Centre Fraunhofer-Chalmers en Suède.
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