Des scientifiques de l'Université de Floride qui étudient comment des combinaisons d'antibiotiques peuvent combattre les bactéries résistantes ont reçu une subvention de 11,8 millions de dollars pour des travaux qui pourraient aider à sauver les dizaines de milliers de vies perdues chaque année à cause d'infections qui affligent de plus en plus l'humanité.
La subvention des National Institutes of Health, ou NIH, à l'UF College of Medicine et à l'UF College of Pharmacy soutiendra les scientifiques travaillant à découvrir les mécanismes d'interaction des bactéries et des antibiotiques, jusqu'au niveau moléculaire.
Cette connaissance mécaniste est devenue cruciale à mesure que les bactéries deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques. Peu de sociétés pharmaceutiques développent de nouveaux antibiotiques, laissant les scientifiques trouver de nouvelles méthodes pour rendre les médicaments plus anciens plus efficaces lorsqu'ils sont utilisés en association.
En conséquence, l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses, dépendant du NIH, a sollicité des propositions concurrentielles dans le cadre d'un « appel aux armes » pour faire face à la crise, ont déclaré les chercheurs de l'UF Health.
Il est très clair que la monothérapie ne peut pas fonctionner dans le cas de ces infections graves causées par des bactéries résistantes aux antibiotiques. En utilisant un antibiotique à la fois, vous ne pouvez pas gagner. Vous devez faire équipe avec plus d’un médicament pour avoir une chance contre les infections graves. »
Jürgen Bulitta, Ph.D., co-chercheur principal du projet au centre de recherche et universitaire UF de Lake Nona, Orlando
L’espoir est de « composer » ces antibiotiques en utilisant les nouvelles connaissances du laboratoire. C'est comme comprendre les faiblesses d'un ennemi pour élaborer un plan de bataille qui tire parti de ces failles dans l'armure. Quels récepteurs des bactéries sont les mieux ciblés par les antibiotiques ? Quels dosages précis dans un cocktail de médicaments tueront une population bactérienne sans que les retardataires résistants ne survivent et se multiplient ?
Bulitta et le chercheur et co-chercheur principal de l'UF Health, George L. Drusano, MD, professeur et directeur de l'Institut de l'innovation thérapeutique de l'UF College of Medicine, examineront deux des bactéries résistantes les plus mortelles, Acinetobacter baumannii et Klebsiella pneumoniae.
Ces bactéries, parfois appelées « superbactéries », se trouvent souvent dans les hôpitaux et infectent généralement les patients dont le système immunitaire est affaibli. Ils sont capables de trouver des adaptations génétiques pour échapper aux drogues qui les traquent.
« Ces bactéries sont non seulement multirésistantes aux antibiotiques, mais elles sont également hypervirulentes », a déclaré Drusano. « Ils se sont transformés en microbes vraiment très méchants qui font des ravages sur le corps des patients et les tuent trop souvent. Nous disposons d'excellents antibiotiques. Mais nous devons les optimiser et trouver de nouvelles approches qui permettront de guérir les gens et de les faire sortir de l'hôpital. « .
Les chercheurs utilisent des techniques avancées de modélisation informatique et des tests in vitro (à l’extérieur du corps), comme une méthode relativement nouvelle appelée modèle d’infection par fibres creuses.
Cette technique utilise un ensemble de fibres creuses de 200 microns de diamètre – ; environ deux fois l'épaisseur d'un cheveu humain – ; pour cultiver des cellules et des bactéries. La méthode reproduit ce qui se passe dans le corps humain et aide les scientifiques à mesurer la façon dont les bactéries réagissent aux médicaments et développent une résistance.
Ces bactéries se reproduisent et évoluent selon des cycles rapides de vie et de mort aussi courts que 20 à 30 minutes, et les générations de reproduction s'accomplissent en quelques jours. Une infection grave peut générer des milliards de bactéries dans les poumons, ce qui rend très probable qu’une adaptation bactérienne bénéfique s’installe, neutralisant un antibiotique.
Même avec la défense immunitaire naturelle et les antibiotiques d'un patient, a déclaré Bulitta, les bactéries se reproduisent si rapidement qu'« il est presque certain qu'il restera encore 100 à 1 000 bactéries résistantes dans les infections pulmonaires graves ».
La polychimiothérapie vise à réduire la population de cette bactérie avec un régime antibiotique, puis à la frapper avec un deuxième ou un troisième en utilisant différents médicaments. Cela peut réduire le nombre de bactéries avant que les superbactéries ne puissent à nouveau adapter de nouvelles protections.
« C'est un jeu de chat et de souris », a déclaré Bulitta, professeur et titulaire de la chaire Perry E. Foote Eminent Scholar du département de pharmacothérapie et de recherche translationnelle de l'UF College of Pharmacy.
UF Health dirige cette enquête multicentrique. Parmi les autres participants figurent des chercheurs de la Case Western Reserve University à Cleveland ; l'Hôpital pour enfants de Los Angeles, Université Monash en Australie ; Hôpital de recherche pour enfants St. Jude à Memphis ; Université du Nord de l'Arizona à Flagstaff, Arizona ; et l'Université de Floride centrale à Orlando.