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Modéliser la résistance des microbes aux antibiotiques

L'usage intensif et abusif des antibiotiques a rendu la plupart des pathogènes humains résistants à ces médicaments. Un projet financé par l'UE a généré des connaissances afin de prévoir la rapidité et l'évolution de la résistance dans le but de contrer ce phénomène inquiétant.
Modéliser la résistance des microbes aux antibiotiques
Le projet 'Predicting antibiotic resistance' (PAR) a mis au point des modèles quantitatifs pour simuler la dynamique complexe de la résistance des microbes. Les valeurs pertinentes ont ensuite été validées à l'aide d'expériences in vitro et in vivo.

PAR s'est intéressé à des problèmes majeurs comme la formation et l'installation de bactéries résistantes ou encore les mécanismes de la survie, de la persistance et de la transmission des pathogènes.

Les chercheurs de PAR ont identifié chez Pseudomonas aeruginosa le résistome (l'ensemble des gènes de résistance). Ils ont étudié l'effet des ces mutations sur plusieurs variétés de Mycobacterium tuberculosis, afin d'évaluer les changements phénotypiques.

Les travaux du projet ont aussi démontré que beaucoup d'antibiotiques, comme les bêta-lactamines, pouvaient induire la mutagenèse chez Escherichia coli, par exemple. Un point critique est que certains antibiotiques peuvent avoir un effet sur l'apparition d'une résistance bactérienne même en dessous de la concentration minimale inhibitrice (CMI). Les expériences conduite avec E. coli sur des canards montrent qu'une très faible concentration de l'antibiotique dans l'environnement peut maintenir la résistance de la bactérie.

Des résultats particulièrement intéressants concernent NDM-1, un gène de résistance très critique, qui se répand à l'échelle mondiale à une vitesse inquiétante. Les travaux de PAR ont montré que ce gène possède un taux élevé d'expression et de recombinaison, et s'associe avec certains plasmides. Cette infection de voisinage est étroitement associée aux mauvaises conditions sanitaires d'Asie orientale, et souvent transmise par les touristes et le tourisme médical. Ces travaux ont eu un important impact politique, et ont conduit pour la première fois le gouvernement indien à rédiger une politique de contrôle et de prescription des antibiotiques.

Les chercheurs de PAR ont montré que pour les antibiotiques disponibles (comme l'acide fusidique ou le mécillinam), le développement de la résistance et l'évolution compensatrice sont en général plus lents que pour des médicaments ayant de nombreuses cibles.

La diffusion des résultats s'est faite via 4 grandes rencontres de planification de la recherche, 135 publications révisées par des pairs et plus de 200 présentations lors de conférences et chapitres de livres. Les résultats ont également été présentés et discutés par plusieurs autres forums, l'UE, l'Agence européenne des médicaments (EMEA) et au sein du secteur.

Les résultats du projet ont soulevé un grand intérêt de la part du secteur de la santé public, des médecins, des agences de l'environnement, des organisations agricoles et des médias. Ils ont également des conséquences notables sur la compréhension de l'évolution moléculaire et de la physiologie des bactéries, et sur la prévention de la résistance aux antibiotiques.

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