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Les agents pathogènes comme les bactéries et les virus sont extrêmement doués pour évoluer en réponse aux médicaments, ce qui peut rendre les vaccins inefficaces. Mais des chercheurs de l’ETH Zurich ont trouvé un moyen d’utiliser cette capacité contre eux, en forçant les microbes à s’engager dans une impasse évolutive inoffensive.

Une impasse évolutive

Les microbes sont des exemples vivants de l’évolution en action. Selon la théorie classique de Darwin, lorsque les formes de vie sont exposées aux pressions de leur environnement, certaines d’entre elles développent de nouvelles mutations génétiques qui les aident à déjouer les médicaments. Les autres étant désavantagés, ces mutations finissent par devenir la norme.
Dans le monde des bactéries et des virus, les médicaments et les vaccins sont les pressions environnementales qu’ils doivent surmonter. Et ils le font avec une facilité déconcertante, en trouvant rapidement des moyens de contourner les attaques, puis en échangeant ces gènes. Le résultat final est la menace constante de « superbactéries » résistantes aux antibiotiques qui rendent nos meilleurs médicaments inefficaces.
Les chercheurs de l’ETH Zurich ont donc décidé de transformer cette force en faiblesse. Plutôt que de mettre au point un médicament qui tue les bactéries, l’équipe a voulu trouver un moyen d’orienter leur évolution vers une voie où elles deviennent plus faibles et moins problématiques pour l’hôte.
Pour commencer, l’équipe a administré à des groupes de souris plusieurs vaccins contre Salmonella typhimurium, puis a observé attentivement l’évolution de la résistance aux médicaments des bactéries présentes dans leurs intestins. Ils ont ensuite observé attentivement l’évolution de la résistance des bactéries dans leurs intestins aux médicaments. Ils ont fini par identifier l’ensemble des voies d’échappement évolutives que les Salmonella utilisaient pour survivre.

Diriger l’évolution des agents pathogènes

Ensuite, ils ont combiné quatre souches de Salmonella en un seul vaccin qui éliminait toutes ces possibilités d’évasion. Et la bactérie s’est retirée dans une nouvelle forme où elle était encore capable de se multiplier sans que le médicament ne l’atteigne. La contrepartie ? La Salmonella ne pouvait plus infecter les cellules de l’hôte pour causer une maladie.
« Cela nous a permis de montrer que l’évasion immunitaire n’est pas seulement un défi majeur dans le développement de vaccins, mais qu’elle peut en fait être utilisée à bon escient en médecine humaine et vétérinaire », explique Emma Slack, auteur principal de cette étude. « Nous pouvons l’utiliser pour conduire l’évolution des micro-organismes pathogènes dans une certaine direction – dans notre cas, une impasse. »
En regardant de plus près, les chercheurs ont découvert que la raison de cette faiblesse était que les molécules de sucre à la surface de la bactérie s’étaient atrophiées. Ce revêtement aide normalement les bactéries à se cacher du système immunitaire de l’hôte.
Lorsque les chercheurs ont testé cette technique sur des souris, ils ont constaté qu’elle offrait aux animaux une meilleure protection contre les infections à Salmonella que les vaccins existants.

Pour de futurs vaccins

Selon l’équipe, cette technique pourrait être utilisée pour mettre au point de nouveaux vaccins contre les bactéries résistantes aux antibiotiques, et peut-être même éliminer certaines souches dangereuses de la même manière que la variole a été éradiquée. L’équipe explique leur technique dans cette vidéo.

Cette recherche a été publiée dans Nature Microbiology.
Source : ETH Zurich
Crédit photo : iStock

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