Une étude rapporte un médicament qui réduit considérablement la capacité des bactéries à développer une résistance aux antibiotiques
Une équipe de chercheurs du Baylor College of Medicine gagne du terrain dans sa recherche de solutions au problème mondial de la résistance bactérienne aux antibiotiques, responsable de près de 1,3 million de décès en 2019.
L’équipe rapporte dans le journal Avancées scientifiques un médicament qui, dans des cultures de laboratoire et des modèles animaux, réduit considérablement la capacité des bactéries à développer une résistance aux antibiotiques, ce qui pourrait prolonger l’efficacité des antibiotiques. Le médicament, appelé chlorure de déqualinium (DEQ), est une preuve de concept pour les médicaments ralentissant l’évolution.
“La plupart des personnes atteintes d’infections bactériennes s’améliorent après avoir terminé un traitement antibiotique, mais il existe également de nombreux cas dans lesquels le déclin est dû au fait que les bactéries développent une résistance à l’antibiotique, qui ne peut alors plus tuer la bactérie”, a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Susan M. Rosenberg, titulaire de la chaire Ben F. Love en recherche sur le cancer et professeur de génétique moléculaire et humaine, de biochimie et de biologie moléculaire ainsi que de virologie moléculaire et de microbiologie à Baylor. Elle est également responsable de programme au Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center (DLDCCC) de Baylor.
Dans cette étude, Rosenberg et ses collègues ont recherché des médicaments susceptibles d’empêcher ou de ralentir le développement de la résistance de la bactérie E. coli à deux antibiotiques lorsqu’elle est exposée à un troisième antibiotique, la ciprofloxacine (cipro), le deuxième antibiotique le plus prescrit aux États-Unis et un antibiotique associé. avec des taux de résistance bactérienne élevés.
La résistance est causée par de nouvelles mutations génétiques qui se produisent dans la bactérie lors de l’infection. Le médicament DEQ réduit la vitesse à laquelle de nouvelles mutations se forment chez les bactéries, découvre l’équipe.
Des travaux antérieurs du laboratoire Rosenberg avaient montré que les cultures bactériennes exposées au cipro en laboratoire augmentaient le taux de mutation. Ils ont découvert un « programme » mutationnel activé par les réponses bactériennes au stress. Les réponses au stress sont des programmes génétiques qui demandent aux cellules d’augmenter la production de molécules protectrices pendant le stress, y compris le stress dû à de faibles concentrations de cipro. De faibles concentrations se produisent au début et à la fin des traitements antibiotiques et en cas d’oubli de doses.
Les mêmes réponses au stress augmentent également la capacité à effectuer des mutations génétiques, ont montré le groupe Rosenberg, puis de nombreux autres laboratoires. Certaines mutations peuvent conférer une résistance au cipro, tandis que d’autres mutations peuvent permettre une résistance à des antibiotiques non encore rencontrés. Les processus générateurs de mutations activés par les réponses au stress sont appelés mécanismes de mutation induits par le stress.
Les bactéries présentant des mutations de résistance aux antibiotiques peuvent alors subir une infection en présence de cipro. Cette étude est la première à montrer que dans les infections animales traitées au cipro, les bactéries activent un processus de mutation génétique induit par le stress. La résistance au Cipro se produit principalement lorsque les bactéries développent de nouvelles mutations, à la fois cliniquement et en laboratoire, plutôt que par l’acquisition de gènes conférant une résistance aux antibiotiques à d’autres bactéries.
Cherchant à prévenir le développement d’une résistance aux antibiotiques, les chercheurs ont examiné 1 120 médicaments approuvés pour un usage humain pour leur capacité à réduire la réponse bactérienne principale au stress, ce qui, selon eux, contrecarre l’émergence de mutations de résistance. De plus, et contre-intuitivement, ils voulaient des médicaments « furtifs » qui ne ralentiraient pas la prolifération bactérienne, ce qui conférerait un avantage de croissance à tout mutant bactérien résistant au médicament ralentissant la mutation lui-même. C’est-à-dire des médicaments qui ne sont pas eux-mêmes des antibiotiques.
“Nous avons constaté que le DEQ remplissait les deux exigences. Associé au cipro, le DEQ a réduit le développement de mutations conférant une résistance aux antibiotiques, à la fois dans les cultures de laboratoire et dans les modèles animaux d’infection, et les bactéries n’ont pas développé de résistance au DEQ”, a déclaré le premier auteur Yin. Zhai, associé postdoctoral au laboratoire Rosenberg. “De plus, nous avons obtenu cet effet de ralentissement des mutations à de faibles concentrations de DEQ, ce qui est prometteur pour les patients. De futurs essais cliniques sont nécessaires pour évaluer la capacité du DEQ à ralentir la résistance bactérienne aux antibiotiques chez les patients.”
