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Actuellement, les meilleures options pour traiter la pneumonie sont de prendre des antibiotiques par voie orale ou intraveineuse – mais cette maladie étant une infection pulmonaire, la voie la plus directe serait de prendre des médicaments inhalables. Des chercheurs de la Georgia Tech ont fait un pas vers cet objectif, avec des virus respirables qui traquent et tuent les bactéries pathogènes dans les poumons.

Les bactériophages

Les bactériophages sont des virus qui ciblent des souches spécifiques de bactéries. Ils ont été explorés au début du 20ème siècle comme des traitements potentiels pour de nombreuses infections, mais sont tombés dans l’oubli pour plusieurs raisons, notamment avec l’apparition d’antibiotiques, mais également parce qu’ils ne peuvent pas être brevetés, puisqu’ils vivent un peu partout dans notre environnement, plus particulièrement dans les égouts ou les détritus. Cependant, avec les super bactéries se développant de plus en plus, lesquelles deviennent résistant aux antibiotiques, les scientifiques ont de nouveau commencé à étudier ces virus et comment ils pourraient être utilisés dans des contextes médicaux.

L’équipe de la Georgia Tech a décidé d’essayer de mettre en place des phages pour traiter des infections pulmonaires comme la pneumonie, ou celles qui se reproduisent chez les patients atteints de fibrose kystique. Pour ce faire, ils ont développé des virus placés sur des particules d’un polymère biocompatible, puis les ont séchés et mis une poudre afin qu’elles puissent être inhalées.

« Lorsque nous avons stabilisé les phages sur ces particules, nous pouvions conserver une bonne partie de leur activité, et ce, pendant plusieurs jours – plus précisément jusqu’à deux semaines à température ambiante », explique Andrés García, un auteur de l’étude. «Nous pouvons stocker ces particules et, lorsque nous les donnons aux souris, nous les distribuons dans les poumons, et nous croyons que les particules aident à stabiliser les phages et à améliorer leur dispersion dans les poumons.

Une efficacité prouvée chez les souris

Dans des tests sur des souris ayant la pneumonie, l’équipe a constaté que le traitement avec des phages avait éliminé l’infection, tandis que ceux qui n’avaient pas reçu ce traitement sont morts. D’autres souris ont été conçues pour avoir des poumons ressemblant à la fibrose kystique, et le traitement par les phages a réduit significativement la population de bactéries dans leurs poumons.

La base de particules de polymère semble également être importante pour aider à délivrer le phage, puisque les virus seuls ne sont pas aussi efficaces que ceux qui se greffent sur les particules. La matière fait de polymère a disparu du corps des animaux après quelques jours, et les phages n’étaient plus aussi bien distribués. De plus les chercheurs ont découvert qu’une fois que les bactéries cibles étaient mortes, les virus mourraient, n’ayant plus de bactéries pour se reproduire en injectant leur ADN. Dans un autre test, l’équipe a pulvérisé la poudre sur des biofilms de bactéries, et a constaté que le traitement pouvait tuer différentes souches sans aucun signe de résistance.

Les bactéries opportunistes

«Le traitement aux antibiotiques laisse souvent la place à d’autres bactéries opportunistes», explique Nael McCarty, coauteur de l’étude. « La thérapie par les phages pourrait compléter les thérapies actuelles sans aggraver la résistance aux antibiotiques. Cette technique développée et testée avec succès pourrait répondre à l’un des défis majeurs, que les scientifiques rencontrent avec la thérapie par les phages; qui est leur distribution dans les endroits ciblés lors de certaines maladies pulmonaires. »

Les phages produisent des toxines

Cependant, ce traitement n’est pas sans obstacles. L’équipe explique que les phages produisent des toxines et peuvent déclencher des réponses immunitaires indésirables, de sorte que dans le futur, les chercheurs devront trouver des moyens de contourner ces problèmes. Une étude plus approfondie permettra également de tester cette technique dans de plus grands animaux, contre des mélanges de bactéries, et contre les infections chroniques.

Cette recherche a été publié dans Nature Biomedical Engineering.

Source : Georgia Tech