Des chercheurs de l'université de Harvard et du Massachusetts Institute of Technology ont créé un type de bactérie qui pourrait potentiellement protéger les humains des effets secondaires néfastes des antibiotiques, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Biomedical Engineering.
Bien que les antibiotiques restent un outil majeur pour combattre les infections bactériennes, ils peuvent également éliminer les bactéries intestinales utiles, ce qui peut entraîner des diarrhées, des inflammations ou des infections graves telles que le Clostridioides difficile. L'utilisation généralisée des antibiotiques a également contribué à la propagation de microbes résistants dans le monde entier. Certains médecins ont prescrit des probiotiques pour aider, bien que les antibiotiques puissent également affecter les probiotiques.
"Tout au long de votre vie, ces microbes intestinaux s'assemblent en une communauté très diversifiée qui remplit des fonctions importantes dans votre organisme", a déclaré dans un communiqué Andrés Cubillos-Ruiz, PhD, auteur principal de l'étude et chercheur au Synthetic Biology Center du MIT et au Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de Harvard.
"Le problème survient lorsque des interventions telles que des médicaments ou des types particuliers de régimes alimentaires affectent la composition du microbiote et créent un état altéré, appelé dysbiose", a-t-il ajouté. "Certains groupes microbiens disparaissent, et l'activité métabolique d'autres groupes augmente. Ce déséquilibre peut entraîner divers problèmes de santé."
Avec un "biothérapeutique vivant" - ou une souche bactérienne modifiée - Cubillos-Ruiz et ses collègues pensent avoir une autre solution. Ils ont modifié une souche de Lactococcus lactis, qui peut être consommée sans danger par l'homme et qui est souvent utilisée dans la production de fromage, afin d'obtenir une enzyme capable de décomposer les antibiotiques bêta-lactames. Un grand nombre des antibiotiques les plus prescrits aux États-Unis, notamment la pénicilline, l'ampicilline et l'amoxicilline, entrent dans cette catégorie.
Grâce à l'édition de gènes, les chercheurs ont modifié la façon dont la souche synthétise l'enzyme pour l'empêcher de transférer cette capacité à d'autres bactéries. En d'autres termes, le traitement réduit les effets nocifs des antibiotiques tout en leur permettant d'agir contre les infections.
Dans une étude portant sur des souris, les chercheurs ont constaté que la bactérie modifiée réduisait "considérablement" les dommages causés par l'ampicilline et que les microbes intestinaux se rétablissaient au bout de trois jours. La souche rendait également moins probable la présence de gènes de résistance aux antimicrobiens dans le microbiome intestinal et prévenait la perte de microbes qui luttent contre C. difficile. En revanche, les souris qui n'avaient reçu que l'antibiotique présentaient une perte beaucoup plus importante de microbes intestinaux et des niveaux élevés de C. difficile dans l'intestin.
L'équipe de recherche travaille maintenant sur une version du traitement qui pourrait être testée chez les personnes qui courent un risque élevé de souffrir de maladies dues à une dysbiose intestinale causée par les antibiotiques. À terme, ils espèrent disposer d'un traitement pour toute personne devant prendre des antibiotiques pour des infections bactériennes.
"Nous nous concentrons maintenant sur la mise à disposition de ces thérapies vivantes pour les patients et nous finalisons la conception d'un essai clinique efficace, court et peu coûteux", a déclaré M. Cubillos-Ruiz.
Sources :
Nature Biomedical Engineering: “An engineered live biotherapeutic for the prevention of antibiotic-induced dysbiosis.”
Massachusetts Institute of Technology: “Engineered bacteria could help protect ‘good’ gut microbes from antibiotics.”
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