Les maladies bactériennes chroniques et récurrentes sont résistantes au traitement en raison de la capacité des agents pathogènes à établir des biofilms, qui agissent comme des forteresses construites d'ADN extracellulaire et de protéines pour protéger les populations de bactéries.
Depuis plus de 11 ans, les chercheurs Lauren Bakaletz, PhD, et Steve Goodman, PhD, travaillent à comprendre et à démanteler les biofilms.
Les biofilms sont impliqués dans la majorité des maladies bactériennes chroniques et récurrentes des voies respiratoires, de la cavité buccale, du tractus gastro-intestinal et des voies urogénitales. «
Dre Lauren Bakaletz, directrice, Centre de pathogenèse microbienne, Hôpital national pour enfants
Bakaletz est aussi un vice-président des sciences fondamentales à l'Institut de recherche Abigail Wexner de Nationwide Children's (AWRI).
« Notre travail a été de comprendre la structure et la fonction des biofilms et, finalement, de trouver une nouvelle approche pour les prévenir ou les éradiquer. »
Plus tôt cette année, les Drs. Bakaletz, Goodman et leur équipe ont rapporté dans les Actes de la National Academy of Sciences (PNAS) le rôle de la famille DNABII de protéines de liaison à l'ADN bactérien en tant que « cheville ouvrière » des structures de biofilm.
Dans leur dernier article, publié aujourd'hui dans EBioMedicine, ils démontrent comment l'utilisation d'une nouvelle technologie de plateforme d'anticorps dirigés contre DNABII peut rapidement perturber les biofilms existants et les empêcher de se former.
« Cette approche s'attaque à une caractéristique commune à tous les biofilms – elle fonctionne sur tous les types de biofilms que nous avons testés », a déclaré le Dr Goodman, auteur de l'étude et directeur du Oral GI Microbiology Research Affinity Group au Center for Microbial Pathogenesis de l'AWRI. « Nous pensons que cette technologie a le potentiel de résoudre des infections caractérisées par des communautés de bactéries hétérogènes où d'autres approches à agent pathogène unique ont échoué. »
Dans un modèle préclinique d'otite moyenne causée par Haemophilus inluenzae non typable (NTHI), un anticorps monoclonal contre un immunogène peptidique chimérique conçu pour cibler des régions spécifiques des protéines DNABIII, ainsi que son fragment de liaison à l'antigène, a été utilisé pour perturber les biofilms établis.
Dans le modèle préclinique, cette approche a résolu la maladie induite par le NTHI et a éradiqué les biofilms de l'oreille moyenne.
Ensuite, l'équipe a utilisé l'immunogène peptidique chimérique comme immunisation préventive, qui a induit des anticorps qui ont empêché la formation de biofilms et le développement de maladies dans un modèle de co-infection virale-bactérienne.
Enfin, l'équipe a humanisé un anticorps monoclonal contre le peptide chimère immunogène, puis a caractérisé et validé qu'il maintenait une efficacité thérapeutique à la fois in vitro et in vivo.
« Avec cette nouvelle approche, nous avons l'occasion de changer le paradigme de la gestion clinique d'une multitude de maladies caractérisées par des biofilms récalcitrants qui échappent à une intervention efficace aujourd'hui », a déclaré le Dr Bakaletz. « Nos résultats de cette étude sont très favorables à l'entrée dans des essais cliniques préventifs et thérapeutiques. »
La source:
Hôpital national pour enfants
Référence de la revue:
Novotny, L. A., et al. (2020) Cibler une protéine bactérienne DNABII avec un immunogène peptidique chimérique ou un anticorps monoclonal humanisé pour prévenir ou traiter les infections récalcitrantes induites par le biofilm. EBioMedicine. doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102867.
