Et si les virus pouvaient nous aider à combattre la résistance aux antibiotiques ? Le bio-ingénieur Steff Taelman (UGent) a contribué à la recherche sur les enzymes issues des bactériophages via sa thèse de master, se liant ainsi d'amitié avec cet ancien ennemi.
Leur action rapide et ciblée fait des antibiotiques l'une des plus grandes découvertes du XXe siècle. Chaque année, environ deux millions de Belges reçoivent une prescription d'antibiotiques, souvent pour une bronchite ou d'autres infections respiratoires.
Cependant, leur facilité d'utilisation a conduit à leur principal problème. Quand les médecins les prescrivent à tort – les antibiotiques n'agissent pas contre les rhumes, par exemple – ou quand les patients n'achèvent pas leur traitement, les bactéries développent des résistances. Le traitement devient inefficace et la maladie peut se propager. On parle alors de superbactéries.
Steff Taelman : « Cela ressemble à une arme d'un film de James Bond de série B, mais la réalité est bien plus grave : les superbactéries tuent environ 700 000 personnes par an. Elles deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques classiques. »
Les scientifiques prévoient qu'en 2050, elles causeront plus de décès que le cancer annuellement. À l'Université de Gand, la réponse réside dans les enzymobiotiques : des substances bactéricides composées de fragments de virus.
« Le bactériophage est un virus dont le nom signifie littéralement “mangeur de bactéries”. Les antibiotiques classiques freinent la croissance bactérienne, permettant aux bactéries de développer une résistance. Les bactériophages, eux, produisent des enzymes qui décomposent la paroi cellulaire des bactéries, les détruisant efficacement. »
« Ces enzymes sont très spécifiques aux bactéries qu'elles ciblent, selon leurs éléments constitutifs. Pour créer un enzymobiotique, nous combinons en laboratoire les bons blocs de base. C'est un défi, car la nature offre des centaines de variantes et les combinaisons sont infinies. Heureusement, l'intelligence artificielle permet à l'ordinateur de calculer les éléments nécessaires pour détruire les bactéries pathogènes. »
Les bactériophages produisent des enzymes qui décomposent la paroi cellulaire des bactéries
« Dans ma thèse, j'ai élaboré un schéma pour différents types de bactéries, indiquant les blocs de base requis pour les détruire. Cela guide les techniciens de laboratoire dans le développement de médicaments ciblés. »
Il reste à prouver que les enzymobiotiques deviendront des médicaments efficaces, mais les résultats actuels sont prometteurs : un pas de plus contre les superbactéries.
Pour sa thèse, Steff Taelman a développé des algorithmes prédictifs et analysé 4 000 protéines de phages. Il poursuit cette recherche : « Nous avons quadruplé le nombre de protéines dans notre base de données, améliorant la précision. Les algorithmes sont optimisés et mon hypothèse sur des structures spécifiques par bactérie est confirmée. »
Avec sa thèse de master, Steff Taelman a décroché une place finale au Prix Eos 2019, catégorie sciences exactes du Prix de thèse flamand. Cette année, Scriptie vzw recherche les meilleurs projets. Inscrivez-vous au Prix de thèse flamand jusqu'au 4 octobre.
(Co-)promoteurs : ir. Michiel Stock, prof. dr. ir. Yves Briers, prof. dr. ir. Wim Van Criekinge
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