Des physiciens de l’Université McMaster ont identifié un système d’administration naturelle qui peut transporter en toute sécurité des antibiotiques puissants dans tout le corps pour attaquer et tuer sélectivement les bactéries en utilisant les globules rouges comme véhicule.
La plateforme, décrite dans un nouvel article de la revue SCA Maladies infectieuses, pourrait aider à résoudre la crise actuelle de la résistance aux antibiotiques, affirment les scientifiques. Ils ont modifié puis testé les globules rouges en tant que vecteurs de l’un des derniers antibiotiques résistants à la résistance au monde : la polymyxine B (PmB), largement considérée comme un traitement de dernier recours en raison de sa toxicité et de ses effets secondaires nocifs, notamment des lésions rénales.
Il est utilisé pour combattre des bactéries particulièrement dangereuses et souvent résistantes aux médicaments telles que E. coliqui est responsable de nombreuses maladies graves telles que la pneumonie, la gastro-entérite et les infections du sang.
Les chercheurs ont mis au point un moyen d’ouvrir les globules rouges et d’en retirer les composants internes, ne laissant qu’une membrane – connue sous le nom de liposome – qui peut être chargée de molécules médicamenteuses et réinjectée dans le corps.
Le processus implique également de recouvrir l’extérieur de la membrane d’anticorps, lui permettant de coller aux bactéries et de délivrer l’anticorps en toute sécurité.
Essentiellement, nous utilisons des globules rouges pour dissimuler cet antibiotique à l’intérieur afin qu’il ne puisse plus interagir ou nuire aux cellules saines lorsqu’il traverse le corps. »
Hannah Krivic, auteure principale de l’étude et étudiante diplômée, Biophysique, Université McMaster
Elle a mené les travaux avec les étudiants de premier cycle Ruthie Sun et Michal Feigis, et le boursier postdoctoral Thode Sebastian Himbert, tous basés au Département de physique et d’astronomie.
« Nous avons conçu ces globules rouges pour qu’ils ne ciblent que les bactéries que nous voulons qu’ils ciblent », explique Krivic.
L’équipe, supervisée par Maikel Rheinstädter, professeur au Département de physique et d’astronomie, s’était également concentrée sur les globules rouges dans des travaux antérieurs (hyperlien) car ils sont stables, robustes et ont une durée de vie naturellement longue, environ 120 jours, ce qui leur donne suffisamment de temps pour atteindre différents sites cibles.
« Avec de nombreuses thérapies médicamenteuses traditionnelles, il y a des défis. Ils ont tendance à se dégrader rapidement lorsqu’ils pénètrent dans notre système circulatoire et sont distribués au hasard dans tout notre corps », explique Rheinstädter. « Nous devons souvent prendre des doses plus élevées ou des doses répétées, ce qui augmente l’exposition au médicament et augmente le risque d’effets secondaires. »
Les scientifiques travaillent sur d’autres applications de la technologie, y compris son potentiel en tant que plate-forme pour administrer des médicaments à travers la barrière hémato-encéphalique et directement au cerveau, aidant les patients souffrant de la maladie d’Alzheimer ou de dépression, par exemple, à recevoir un traitement beaucoup plus rapidement et directement.
