De nouveaux «médicaments auxiliaires» pourraient-ils restaurer la sensibilité aux antibiotiques dans les superbactéries?

À l'aide d'outils génomiques de pointe, les chercheurs ont identifié des gènes qui contribuent à la résistance aux antibiotiques dans deux superbactéries mondiales. Ils montrent comment une telle découverte pourrait conduire à des «médicaments auxiliaires» susceptibles de restaurer la sensibilité des bactéries résistantes aux antibiotiques.
La recherche offre une nouvelle voie pour développer des médicaments permettant de lutter contre les bactéries super résistantes aux antibiotiques, qui deviennent une menace croissante pour la santé publique mondiale.

Les chercheurs - dont certains de l’Université de Copenhague au Danemark et de l’École de médecine vétérinaire de l’Université de Ross à Saint-Kitts, Antilles - présentent leurs conclusions dans deux articles scientifiques: l’un publié dans la revue. Rapports scientifiqueset l'autre dans le journal Agents antimicrobiens et chimiothérapie.

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), la résistance aux antimicrobiens constitue une menace croissante pour la santé publique mondiale.

Une gamme toujours croissante d'infections causées par des bactéries, des virus, des parasites et des champignons deviennent résistantes aux médicaments antimicrobiens ou aux antibiotiques utilisés pour les prévenir et les traiter.

Les antibiotiques perdant de leur efficacité contre les "superbactéries" résistantes, les patients subissant une chirurgie et une chimiothérapie anticancéreuse courent un risque accru de développer des infections potentiellement graves.

Le coût de la prise en charge des patients infectés par des superbactéries est plus élevé que le coût de la prise en charge des patients atteints d’infections non résistantes car ils nécessitent davantage de tests, nécessitent des médicaments plus coûteux et des séjours plus longs à l’hôpital.

Une étude internationale a suggéré que, à moins de trouver de nouveaux moyens de lutter contre les bactéries super résistantes, le bilan mondial de la résistance aux antimicrobiens dépassera celui du cancer et dépassera 10 millions de personnes par an d'ici 2050.

Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) estiment qu'aux États-Unis, la résistance aux antibiotiques est responsable d'au moins 2 049 442 maladies et de 23 000 décès chaque année.

La recherche se concentre sur deux agents pathogènes «prioritaires 1»

Pour leur enquête, les chercheurs se sont concentrés sur deux superbactéries: un article décrit comment ils ont étudié la bactérie Klebsiella pneumoniae, et l’autre article décrit leur travail sur la bactérie Escherichia coli.

L'OMS classe les deux bactéries comme "agents pathogènes de priorité 1" dans leur liste récemment publiée de pathogènes mondiaux pour lesquels nous avons un besoin urgent de nouveaux médicaments.

K. pneumoniae est une bactérie intestinale commune pouvant provoquer des infections graves, potentiellement mortelles. C’est une cause majeure d’infections nosocomiales, notamment de pneumonie et d’infections sanguines. Il peut également infecter les nouveau-nés et les patients dans les unités de soins intensifs.

Des souches de K. pneumoniae qui sont résistants au traitement de dernier recours avec des carbapénèmes, les antibiotiques se sont maintenant répandus dans toutes les régions du monde. Dans certains pays, en raison de la résistance, le traitement par les antibiotiques carbapénèmes est désormais inefficace chez environ 50% des patients infectés par ce pathogène.

E. coli est également une bactérie intestinale fréquente - elle est souvent la cause d'infections des voies urinaires. Il existe maintenant de nombreux pays où les antibiotiques fluoroquinolones - des médicaments largement utilisés pour traiter les infections urinaires - sont désormais inefficaces contre les souches résistantes de cet agent pathogène chez plus de la moitié des patients.

Identifier les gènes qui contribuent à la résistance aux antibiotiques

L'investigateur principal de la recherche sur les deux pathogènes était Luca Guardabassi, professeur de sciences vétérinaires et des sciences animales à l'Université de Copenhague et également directeur du One Health Centre for Zoonoses and Troprical Veterinary Medicine à Ross.

Lui et ses collègues ont adopté une nouvelle approche pour essayer d'identifier les gènes qui pourraient être importants pour aider les superbactéries à survivre au traitement avec des antibiotiques.

En utilisant les dernières technologies génomiques, ils ont évalué dans quelle mesure chaque gène de chacune des bactéries pouvait contribuer à la résistance aux antibiotiques.

Ils ont identifié plusieurs gènes dans des souches multirésistantes (MDR) de K. pneumoniae qui semblent être la clé de sa capacité à survivre en présence de colistine - un dernier antibiotique de défense utilisé pour traiter les infections résistantes aux médicaments.

Pour montrer que leur découverte pourrait conduire à de nouveaux médicaments (démontrant la "preuve de principe"), l'équipe a montré que la désactivation de l'un des gènes, appelé dedA, rétablissait complètement la sensibilité du MDR. K. pneumoniae à la colistine.

L’équipe a également effectué des tests de preuve de principe similaires qui ont montré que certains gènes de résistance identifiés dans les souches de MDR étaient désactivés. E. coli ont retrouvé leur sensibilité aux bêta-lactamines - une classe d’antibiotiques à large spectre comprenant la pénicilline et les carbapénèmes.

De nouveaux «médicaments auxiliaires» fonctionnent différemment

Les auteurs notent que leur découverte ouvre la voie à un nouveau type de «médicament auxiliaire» antibiotique qui fonctionne différemment des inhibiteurs de bêta-lactamase - le seul type de médicament auxiliaire déjà utilisé en clinique. Les médicaments auxiliaires sont des composés qui, lorsqu'ils sont administrés en même temps qu'un autre médicament - en l'occurrence des antibiotiques - augmentent leur efficacité.

Les inhibiteurs de la bêta-lactamase inversent la résistance aux antibiotiques en bloquant l'enzyme des bactéries qui décomposent les antibiotiques bêta-lactamines. Cependant, le nouveau gène cible que le professeur Guardabassi et ses collègues ont identifié ne sont pas directement impliqués dans le mécanisme même de la résistance aux antibiotiques.

Les gènes cibles sont présents dans toutes les bactéries et peuvent donc être utilisés pour rendre les antibiotiques plus puissants dans tous les cas d'infection, qu'ils soient causés par des souches résistantes ou sensibles.

Le professeur Guardabassi a déclaré: «Ceci est une caractéristique souhaitable pour un médicament d’aide, car cela réduirait le risque d’échec du traitement en raison de facteurs autres que la résistance aux antibiotiques (p. Ex.biofilms, immunosuppression, etc.), permettent une réduction de la dose d'antibiotiques toxiques tels que la colistine et peuvent même empêcher la sélection de mutants résistants. "

Les chercheurs étudient déjà comment prévenir la sélection de mutants résistants. Ils testent une combinaison de colistine avec un antifongique connu pour perturber les gènes de résistance identifiés dans le MDR. K. pneumoniae.

"Notre découverte montre que les superbactéries résistantes ne sont pas invincibles. Elles ont un" talon d'Achille "et maintenant nous savons comment les vaincre."

Prof. Luca Guardabassi

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