Des virus « phages » qui combattent les bactéries ou la phagothérapie apporte à nouveau des preuves de son efficacité à traiter les superbactéries résistantes aux médicaments, avec cette étude d’une équipe de biologistes de l’Université de Chicago. Cet examen d’une bibliothèque de bactériophages pour trouver des combinaisons de virus qui peuvent travailler ensemble pour lutter contre les infections à Klebsiella pneumoniae résistantes aux antibiotiques aboutit, dans la revue Cell Host & Microbe à une combinaison de phages encore plus puissante contre cette forme d’antibiorésistance.
Les phages sont connus depuis plus d’un siècle comme un ennemi naturel des bactéries et étudiés pour leur potentiel à traiter les infections. Cependant, les phages sont généralement très spécifiques à un type de bactérie et il est difficile de prédire les correspondances entre phages et bactéries.
L’équipe montre ici que ces collections de bactériophages permettent de traiter avec succès, chez la souris, les infections résistantes aux antibiotiques. Cette nouvelle tactique pour lutter contre les infections bactériennes résistantes aux médicaments ne consiste pas à utiliser seulement un phage mais une collection de bactériophages ou de virus qui attaquent naturellement les bactéries.
Une combinaison de phages vaut mieux qu’1 seul bactériophage
L’étude révèle aussi à quel point les interactions entre phages et bactéries peuvent être complexes :
- les virus censés être les plus efficaces in vitro, ne fonctionnent pas toujours in vivo ;
- les phages et les bactéries évoluent au fil du temps, en particulier au fil de leurs interactions : dans certains cas, les phages évoluent pour être plus efficaces pour tuer les bactéries, tandis que dans d'autres cas, la bactérie Klebsiella développe une résistance aux phages.
La phagothérapie, une approche incroyablement prometteuse ? La question est posée par l’un des auteurs principaux, Mark Mimee, professeur adjoint d’ingénierie moléculaire : « Nous pensons toujours que les phages constituent une approche incroyablement prometteuse pour traiter les bactéries résistantes aux médicaments telles que Klebsiella, cependant les phages sont comme un antibiotique vivant, en constante évolution ».
Un cas d'école : Klebsiella pneumoniae : Klebsiella pneumoniae est une bactérie courante que l’on trouve dans les intestins des personnes où elle ne cause que peu de dommages. Cependant, lorsque la bactérie s’échappe vers d’autres parties du corps, comme dans les plaies ouvertes, les poumons, la circulation sanguine ou les voies urinaires, elle peut provoquer des infections plus graves. D’ailleurs K. pneumoniae se propage souvent dans les milieux hospitaliers donnant lieu à des infections nosocomiales.
C’est le cas des infections urinaires récurrentes associées à Klebsiella. Ces souches bactériennes développent une résistance aux antibiotiques oraux, ce qui laisse aux patients moins d’options pour éliminer l’infection.
L’étude opte pour une approche originale. L’équipe analyse les eaux usées pour isoler les phages capables de tuer efficacement 27 souches différentes de Klebsiella, dont 14 récemment isolées chez des patients de l’Université de Chicago. L’équipe a pu ainsi identifier plusieurs dizaines de phages capables de tuer au moins certaines souches de Klebsiella. L’analyse de leurs facteurs génétiques a permis enfin de déterminer quels phages pourraient être les plus efficaces contre les différentes souches de Klebsiella.
Une combinaison de 5 phages se révèle finalement optimale,
car ciblant chacun différents composants des bactéries. La preuve est apportée in vitro et in vivo, même si … dans certains cas, face à cette combinaison et après cette exposition, les bactéries sont devenues plus résistantes aux antibiotiques.
« C’est l’un de ces cas où la biologie ne fonctionne souvent pas comme on le souhaite » !
Mais en exposant le mélange de phages à une série de bactéries Klebsiella isolées, les chercheurs ont donné aux phages la possibilité d’évoluer vers un cocktail plus efficace à tuer Klebsiella…
Les expériences se poursuivent pour mieux comprendre comment les différentes collections de phages et de bactéries interagissent entre elles et pour aboutir au meilleur des cocktails contre Klebsiella.
Source: Cell Host & Microbe 4 Oct, 2024 DOI: 10.1016/j.chom.2024.09.004 Rapid design of bacteriophage cocktails to suppress the burden and virulence of gutresident carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae
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