13 Jan, 2025
Les bactériophages, ces virus ciblant les bactéries, pourraient révolutionner la lutte contre l’antibiorésistance grâce à une approche personnalisée basée sur l’intelligence artificielle.
Utilisation des bactériophages : une réponse à l’antibiorésistance
La phagothérapie ou l’utilisation de bactériophages (des virus permettant de traiter les infections bactériennes), longtemps mise de côté au profit des antibiotiques, revient aujourd’hui au premier plan en raison de la montée alarmante de l’antibiorésistance. Les infections causées par des « superbactéries », telles qu’Escherichia coli, posent un sérieux problème de santé publique. Ces « superbactéries » résistent aux traitements conventionnels, laissant peu d’options aux médecins. Les bactériophages offrent une solution ciblée et précise, car ces virus infectent uniquement les bactéries, préservant ainsi les micro-organismes bénéfiques de notre organisme. Ce retour d’intérêt est encouragé par les efforts de recherche mondiale et par le soutien de l’OMS (qui rappelle les bienfaits des vaccins pour la santé humaine dans la prévention de certaines maladies et infections), qui promeut la phagothérapie comme une alternative nécessaire aux antibiotiques.
Une alternative aux antibiotiques grâce à une approche technologique éclairée
Pour exploiter pleinement le potentiel de cette alternative aux antibiotiques, il est essentiel de comprendre leurs interactions complexes avec les bactéries. Les scientifiques de l’Institut Pasteur, de l’Inserm, de l’AP-HP et de l’Université Paris Cité ont entrepris un travail titanesque de classification et d’analyse. Ils ont constitué une base de données rassemblant 403 souches d’Escherichia coli et 96 bactériophages. Ces recherches ont permis de découvrir que les récepteurs bactériens, présents à la surface des cellules, jouent un rôle clé dans l’efficacité des phages. Cette avancée scientifique révèle un élément essentiel : ce ne sont pas les mécanismes de défense bactériens, comme présumé, mais bien ces récepteurs qui déterminent l’interaction entre un bactériophage et sa cible. Ces données précises ont jeté les bases pour d’autres développements technologiques.
Phagothérapie : l’IA au service de la santé
Grâce à une collaboration interdisciplinaire, les chercheurs ont mis au point un programme d’intelligence artificielle (IA) capable de prédire l’efficacité de la phagothérapie simplement en analysant le génome d’une bactérie. Cette technologie se concentre sur les régions codant les récepteurs membranaires, qui constituent la porte d’entrée des phages dans les bactéries. Contrairement aux modèles IA traditionnels souvent perçus comme des « boîtes noires », celui-ci est entièrement transparent et compréhensible, ce qui permet des ajustements continus pour améliorer ses performances. Après des années de tests, l’IA a prédit avec succès l’efficacité des virus dans 85 % des cas lors d’essais en laboratoire. Les résultats ont été encore plus impressionnants lorsque des cocktails sur mesure ont été testés, démontrant une efficacité dans 90 % des cas sur des souches bactériennes responsables de pneumonies.
Pour rappel, ce n’est pas la première fois que l’intelligence artificielle est utilisée en médecine. De nombreuses startups et chercheurs sont en train de mettre au point des traitements et médicaments conçus avec l’IA générative, à l’instar de la startup Insilico Medicine en collaboration avec le géant de la tech Nvidia
Des perspectives pour l’avenir dans le traitement des infections liées aux bactéries
L’étude ne s’arrête pas là. Les scientifiques visent maintenant à étendre leur modèle à d’autres bactéries pathogènes, telles que celles responsables d’infections urinaires ou de septicémies. La phagothérapie pourrait être adaptée à divers contextes cliniques, y compris dans des environnements complexes comme les infections polymicrobiennes. Cependant, certains défis subsistent, notamment la validation des bactériophages dans des conditions physiologiques réelles et l’évaluation de leur innocuité à long terme. Néanmoins, cette preuve de concept solide ouvre des perspectives énormes pour des traitements sur mesure, répondant à des besoins médicaux non satisfaits dans le domaine des infections multirésistantes.
Institut Pasteur – https://www.pasteur.fr/fr/espace-presse/documents-presse/bacteriophages-alternative-ciblee-aux-antibiotiques – Publié le 21/11/2024