Depuis près d'un siècle, les scientifiques mènent une guerre contre les microbes résistants aux antibiotiques. Des chercheurs de l'Université d'État du Michigan affirment avoir trouvé un nouveau moyen de les empêcher de le faire : en libérant des « récupérateurs d'ADN » dans les stations d'épuration des eaux usées.
Syed Hashsham, professeur de génie civil et environnemental à la MSU, et James Tiedje, professeur émérite distingué de l'université dans les départements des sciences végétales, des sols et microbiennes ainsi que de microbiologie et de génétique moléculaire, ont découvert une enzyme qui brise les brins d'ADN résistant aux antibiotiques flottant dans les eaux usées avant que les bactéries ne puissent les récupérer et adopter leurs propriétés de résistance aux antibiotiques.
Hashsham a déclaré que cela pourrait être un outil puissant et respectueux de l’environnement pour contrôler la propagation de la résistance aux antibiotiques dans les eaux usées et aider à maintenir l’efficacité des antibiotiques.
Les deux chercheurs de la MSU ont publié leurs conclusions dans Eau naturelle le 19 août 2024, en collaboration avec des professeurs de l'Université des sciences et technologies de Chine, Hashsham souhaite continuer à tester l'enzyme et à explorer son utilisation comme désinfectant des eaux usées.
Comme pour toute nouvelle découverte, il reste encore du travail à faire pour optimiser la technologie. Mais il s'agit vraiment d'une technique très novatrice.
Syed Hashsham, professeur de génie civil et environnemental, Université d'État du Michigan
La résistance aux antibiotiques est un fléau de la médecine moderne depuis l’invention de la pénicilline, en grande partie à cause d’une mauvaise utilisation et d’une surprescription. Les bactéries évoluent constamment et tentent de survivre à l’arrivée de nouveaux antibiotiques sur le marché. Chaque nouvel antibiotique ne dure que cinq à huit ans avant que les bactéries ne s’adaptent, ce qui rend les infections difficiles à traiter, a déclaré Hashsham. Cette technologie pourrait aider à préserver l’efficacité des antibiotiques actuels
Si les médecins sont aujourd’hui plus prudents dans la prescription d’antibiotiques, les scientifiques s’efforcent également d’empêcher la propagation de microbes résistants aux antibiotiques. Les stations d’épuration des eaux usées sont un lieu propice à la propagation de microbes résistants aux antibiotiques, car les personnes infectées libèrent les bactéries dans leurs excréments.
On trouve également dans les eaux usées des éléments génétiques mobiles porteurs de gènes de résistance aux antibiotiques. Lorsqu'ils sont absorbés par des bactéries pathogènes, ils acquièrent la résistance aux antibiotiques du gène.
Les chercheurs ont eu l'idée d'utiliser ce que l'on appelle des enzymes de restriction. Ces enzymes agissent comme des ciseaux et découpent le matériel génétique en tellement de morceaux qu'ils deviennent inutiles. Elles sont bien connues en biologie moléculaire, mais n'ont pas encore été utilisées pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.
Les chercheurs ont cultivé la bactérie Shewanella oneidensis pour produire une enzyme appelée nucléase, ou ce qu'ils appellent un « piégeur d'ADN ». Ce traitement serait économiquement viable pour les stations d'épuration des eaux usées, sans interagir négativement avec les autres produits chimiques déjà ajoutés pour la désinfection des eaux usées.
Ils ont ajouté l'enzyme aux eaux usées en quantités concentrées et ciblées pour nettoyer l'ADN. En quatre heures, presque tous les quatre types d'éléments génétiques mobiles ont été détruits. En six heures, ils étaient complètement inactivés.
« Des recherches supplémentaires avec des systèmes à plus grande échelle et des matrices d’eaux usées plus complexes sont nécessaires pour optimiser cette découverte, la rendre compatible avec les pratiques de désinfection existantes et être rentable », a déclaré Hashsham.
L'étape suivante consiste à continuer de tester l'efficacité de l'enzyme piégeur d'ADN sur d'autres éléments génétiques mobiles. Certains chercheurs pensent que l'enzyme pourrait se révéler une alternative au chlore ou à d'autres désinfectants dans les eaux usées. Bien que Hashsham ne soit pas prêt à le recommander pour l'instant, il est convaincu que cette technique pourrait être un outil utile pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.
