Ce « médicament vivant » peut éliminer une infection pulmonaire mortelle

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Barcelone Centre de régulation génomique (CRG) ont créé ce qu’ils appellent un « médicament vivant » pour lutter contre les infections pulmonaires.

Leurs travaux, publiés dans Biotechnologie naturelleconçoit une forme de bactérie pour en combattre une autre – la redoutable Pseudomonas aeruginosaqui peut être particulièrement délicat à traiter. En envoyant un organisme vivant combattre P. aeruginosaen combinaison avec des antibiotiques qui échoueraient probablement par eux-mêmes, l’équipe a pu réduire “de manière significative” les infections pulmonaires chez la souris.

“Nous avons développé un bélier qui assiège les bactéries résistantes aux antibiotiques”, a déclaré María Lluch, co-auteure correspondante de l’étude et directrice scientifique de la société dérivée du CRG, Pulmobiotics. m’a dit.

«Le traitement perce des trous dans leurs parois cellulaires, fournissant des points d’entrée cruciaux pour que les antibiotiques envahissent et éliminent les infections à leur source. Nous pensons qu’il s’agit d’une nouvelle stratégie prometteuse pour lutter contre la principale cause de mortalité dans les hôpitaux.

Des chercheurs ont conçu des bactéries pour qu’elles deviennent un « médicament vivant » pour lutter contre les infections pulmonaires.

Qu’est-ce que Pseudomonas aeruginosa? Une bactérie en forme de bâtonnet, Pseudomonas aeruginosa a une combinaison de traits qui en fait un «organisme extrêmement difficile à traiter dans la médecine moderne», Mina G. Wilson et Shivlal Pandey de LSU Explique.

La résistance naturelle aux antibiotiques de la bactérie, son «extrême polyvalence» et sa «large gamme de défenses dynamiques» – y compris anti-des enzymes antibiotiques et de minuscules pompes pour éliminer les médicaments qui peuvent le tuer – le rendent difficile à traiter.

P. aeruginosa les infections sont courantes chez les patients immunodéprimés; les personnes porteuses d’appareils implantés sont particulièrement exposées, grâce à un autre mauvais tour dans leur manche : la capacité de créer biofilms. Dans un biofilm, les bactéries se superposent et créent une matrice, une plaque protectrice qui empêche les antibiotiques et le système immunitaire d’atteindre l’infection.

Combattre les bactéries par les bactéries : C’est ce biofilm que la drogue vivante vise.

Pour créer leur médecine vivante, l’équipe de Barcelone s’est tournée vers Mycoplasme pneumoniaeun cause commune d’infection respiratoire bénigne. Une bactérie incroyablement minuscule, elle n’a pas de paroi cellulaire et seulement 684 gènes – parfait pour la réingénierie. Et parce que M. pneumoniae opère naturellement dans les tissus pulmonaires, il doit se rendre directement sur le site des infections respiratoires lors de l’administration.

Le directeur du CRG, Luis Serrano, arrimé M. pneumoniae en tant que candidat de choix pour la « médecine vivante » il y a vingt ans.

Grâce au génie génétique, l’équipe a retiré M. pneumoniaesa capacité à provoquer des maladies ; la bactérie évidée résultante, ou “châssis”, a ensuite été testée pour sa sécurité chez la souris.

“Nous avons développé un bélier qui assiège les bactéries résistantes aux antibiotiques.”

Marie Lluch

Petit guerrier en main, l’équipe a alors introduit quatre gènes étrangers — appelés « transgènes » – qui donnent le modifié M. pneumoniae la capacité de produire des molécules et des toxines qui tuent les bactéries et combattent le biofilm.

Les bactéries artificielles ont percuté les défenses de l’infection, l’adoucissant afin que les antibiotiques puissent l’éliminer. Chez les souris traitées, le médicament vivant a éliminé les aigus Pseudomonas aeruginosa infection, doublant leur taux de survie par rapport aux souris non traitées. Une dose unique et puissante du traitement n’a montré aucun effet secondaire toxique dans les poumons, et le système immunitaire des souris a éliminé les insectes amicaux en quatre jours.

Pour tester davantage leurs bactéries, l’équipe a recueilli P. aeruginosa biofilms des tubes endotrachéaux des patients en soins intensifs, que le M. pneumoniae percé et détruit dans des expériences de laboratoire.

L’équipe envisage son médicament à base de bactéries comme étant administré via un nébuliseur, de sorte qu’il puisse être inhalé dans les poumons. Cependant, d’autres tests seront nécessaires avant de pouvoir passer à la phase d’essais cliniques.

Bien qu’intéressantes, les bactéries modifiées devront franchir des obstacles élevés en matière de toxicologie avant de pouvoir être utilisées chez l’homme.

Les obstacles et les espoirs : Bien que la recherche soit intéressante, la faire passer du laboratoire aux patients peut être «très difficile», déclare Prabhavathi Fernandes, président du Global Antibiotic Research & Development Partnership.

“L’idée est intéressante, mais pour qu’elle soit approuvée par les agences de réglementation afin de permettre les tests sur l’homme, il faudrait qu’elle efface des semaines d’études toxicologiques sur deux espèces animales”, a déclaré Fernandes à Freethink.

Il y avait une certaine inflammation notée dans l’article de Nature Biotechnology à partir d’une seule dose, et des doses répétées sont susceptibles d’avoir un effet plus important.

“Je pense que l’obstacle de la suppression de la toxicologie est un obstacle important à son utilisation dans les infections humaines”, déclare Fernandes.

Un autre problème potentiel avec toute thérapie d’organisme vivant est la recombinaison – ce natif M. pneumoniaes’il y en avait, et la version modifiée peut finir par échanger des séquences génétiques.

Si la drogue vivante devait franchir ces obstacles, les chercheurs envisagent d’arrêter Pseudomonas aeruginosa comme le début de la médecine bactérienne artificielle – théoriquement, ils peuvent être équipés pour lutter contre diverses menaces pathogènes.

“La bactérie peut être modifiée avec une variété de charges utiles différentes – qu’il s’agisse de cytokines, de nanocorps ou de défensines”, a déclaré Serrano.

“L’objectif est de diversifier l’arsenal de la bactérie modifiée et de libérer tout son potentiel dans le traitement de diverses maladies complexes.”

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