S’appuyer sur un réseau de formation pour rompre le cycle du biofilm
Les bactéries sont capables de former des communautés, appelées biofilms, sur toutes sortes de surfaces, y compris les métaux, les plastiques et les matériaux naturels. Les biofilms sont omniprésents. «Le cycle de vie d’un biofilm se décompose généralement en quatre étapes principales», explique Carmen Blanco, coordinatrice du projet BREAK BIOFILMS au sein de l’université d’Oviedo en Espagne. «Cela inclut l’adhésion des cellules bactériennes aux surfaces, la formation de colonies, la maturation des biofilms, puis la dispersion, si les bactéries colonisent d’autres surfaces.» Bien qu’il existe un certain nombre de «bons» biofilms, utilisés dans des industries telles que le traitement des eaux usées ou la bioremédiation, de nombreuses colonies bactériennes sont nocives pour notre santé. Par exemple, les biofilms sont responsables d’environ 80 % des infections humaines et peuvent être à l’origine de graves problèmes dans le secteur agroalimentaire. «Les biofilms microbiens constituent la principale cause d’encrassement des surfaces dans les milieux cliniques et industriels», ajoute Carmen Blanco. «Ils ont un impact considérable sur la santé et l’économie.»
Lutter contre les effets néfastes des biofilms
Le projet BREAK BIOFILMS, financé avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, s’est penché sur les effets néfastes que les biofilms peuvent avoir sur notre vie quotidienne. Pour ce faire, l’équipe a réuni des chercheurs de différents domaines, tels que la chimie, les nanomatériaux, la microbiologie, la biotechnologie et le génie chimique. Ce réseau de formation, surnommé «the Breakers», comprenait six universités, neuf entreprises, un centre de recherche et un centre d’affaires et d’innovation. L’idée était de former les chercheurs de la prochaine génération dans un cadre pluridisciplinaire, de développer des stratégies intégrées pour la détection et la destruction des biofilms et de s’appuyer sur les innovations clés des laboratoires partenaires.
Stratégies clés pour lutter contre les biofilms
Le réseau de formation s’appuyait sur quatre stratégies: comprendre comment se forment les biofilms, et comment les détecter, les détruire et les inhiber. «La formation d’un biofilm est un processus très complexe à plusieurs étapes, dans lequel interviennent divers processus biologiques et physico-chimiques», explique Carmen Blanco. «Nous avons adopté des technologies de pointe pour étudier ces processus au niveau de la cellule unique et réunir les bases d’une compréhension de la formation du biofilm à un stade précoce.» En ce qui concerne la détection, le projet s’est attaché à aider les chercheurs à identifier des techniques plus rapides et plus sensibles. «Nous devons savoir où se cache l’ennemi», souligne Carmen Blanco. «Les méthodes actuelles de détection des biofilms peuvent être lentes, s’étalant parfois sur plusieurs jours.» Une fois décelés, il importe de pouvoir les éliminer efficacement. Le réseau a cherché non seulement de nouvelles stratégies de destruction des biofilms, mais aussi des agents désinfectants plus écologiques et plus durables. Enfin, en ce qui concerne l’inhibition de ces communautés bactériennes, le réseau a examiné le potentiel des nano-antimicrobiens en tant que nouvelle approche pour prévenir leur adhésion aux surfaces. Les matériaux d’emballage alimentaire, par exemple, pourraient être conçus pour permettre une libération contrôlée d’ions métalliques biocides.
Une expérience interdisciplinaire pour répondre aux besoins de la société
L’expérience acquise grâce au réseau permettra à une nouvelle génération de scientifiques de se préparer efficacement à relever les défis sociétaux liés aux biofilms bactériens. Le projet a réuni avec succès des microbiologistes, des chimistes analytiques, des spécialistes des matériaux et des ingénieurs. «La voie est désormais ouverte pour s’attaquer à des problèmes clés tels que la résistance aux antimicrobiens, des emballages alimentaires plus sûrs et des surfaces antimicrobiennes efficaces, voire la détection et le contrôle des biofilms dans l’espace», déclare Carmen Blanco. Il sera essentiel de traduire les nouvelles idées en solutions pratiques. «C’est pourquoi l’esprit d’entreprise a été la pierre angulaire du programme de formation», ajoute Carmen Blanco. «Les scientifiques dotés de compétences entrepreneuriales possèdent le potentiel nécessaire pour inventer un nouvel avenir.»
Mots‑clés
BREAK BIOFILMS, biofilm, bactéries, agroalimentaire, infections, microbiologie, nanomatériaux
