(7) Étudier les bactéries résistantes de l’intestin

Certaines bactéries de l’intestin résistent à la quasi-totalité des antibiotiques. Rares sont les options thérapeutiques disponibles en cas d’infection. Dans le cadre du PNR 79, une équipe de scientifiques dirigée par Andrea Endimiani de l’Université de Berne a cherché comment éliminer ces superbactéries de l’intestin avant qu’elles ne puissent causer des dommages. Le groupe de recherche a mis au point un nouveau modèle in vivo basé sur des larves d’insectes afin d’éviter les expériences sur les souris, coûteuses et problématiques sur le plan éthique.

Tester des stratégies visant à éliminer les bactéries multirésistantes de l’intestin requiert des modèles in vivo : des organismes vivants dans lesquels les scientifiques peuvent observer le comportement des bactéries et leur réaction à de possibles traitements. Les modèles murins constituent la référence en la matière, mais ils présentent des inconvénients majeurs. Les résultats obtenus chez la souris ne sont pas toujours transposables à l’être humain, les expériences sont coûteuses et exigeantes en main-d’œuvre, et la recherche sur les rongeurs pose d’importantes questions éthiques.

Les insectes offrent une alternative prometteuse. Moins concernés par les enjeux éthiques, ils sont plus faciles à élever et moins coûteux. L’équipe de recherche a donc inoculé dans l’intestin de larves de Zophobas morio – une espèce de gros ver de farine – des bactéries multirésistantes couramment observées chez les personnes hospitalisées. Elle a étudié le comportement de ces bactéries ainsi que la possibilité de les éliminer à l’aide d’un mélange spécial de bactériophages (virus qui attaquent les bactéries). Les résultats ont ensuite été comparés à ceux obtenus avec le modèle murin standard.

Le projet poursuivait trois objectifs :

• Déterminer s’il est possible d’inoculer de manière fiable trois espèces de bactéries multirésistantes cliniquement importantes (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae et Salmonella enterica) à des larves de Zophobas morio.

• Étudier comment la flore intestinale des larves évolue lorsqu’elles sont infectées par ces superbactéries, et déterminer si un cocktail de bactériophages permet d’éliminer ces dernières.

• Comparer directement le nouveau modèle larvaire avec le modèle murin standard.

Il a été possible d’inoculer les trois espèces de superbactéries aux larves. Le traitement par cocktail de bactériophages a réussi à éliminer les bactéries sensibles aux phages, mais n’a eu aucun effet sur les souches résistantes aux phages – ce qui reflète parfaitement la pratique clinique. L’équipe a mis au point un protocole plus court, de 14 jours, afin de tester l’effet des stratégies de décolonisation (comme les bactériophages) chez les larves de Z. morio.

L’une des découvertes les plus frappantes concerne les tests menés par l’équipe sur l’utilisation de bactériophages comme traitement préventif. Quand les larves et les souris recevaient des phages avant d’être exposées aux superbactéries, celles-ci ne parvenaient pas à s’implanter dans l’intestin. Le modèle larvaire a été validé avec succès face au modèle murin – les deux ont donné des résultats globalement comparables, confirmant le modèle larvaire comme alternative crédible.

Ce nouveau modèle à base de larves présente plusieurs avantages par rapport aux expériences sur les souris. Moins coûteux, plus rapide et plus facile à mettre en œuvre, il permet d’utiliser un nombre bien plus important de sujets d’étude et soulève beaucoup moins de questions éthiques. Il ne remplace pas entièrement le modèle murin, mais pourrait servir de première étape de criblage, permettant aux scientifiques de tester un grand nombre de stratégies possibles sur des larves avant de tester les plus prometteuses sur des souris. Cela permettrait de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés tout en accélérant la recherche de nouvelles méthodes pour combattre la résistance aux antibiotiques.

Using Zophobas morio larvae to design a new in vivo model of intestinal colonization due to multidrug-resistant Enterobacterales