La dynamique microbienne de la résistance aux antibiotiques
L'émergence de la résistance aux antibiotiques dans les bactéries a considérablement fait baisser les options thérapeutiques disponibles pour le traitement des infections bactériennes. Pour ce faire, le projet EVOTAR (Evolution and transfer of antibiotic resistance), financé par l'UE, a cherché à dévoiler les mécanismes impliqués dans l'évolution et la propagation de la résistance aux antibiotiques dans les pathogènes humains. Le consortium a utilisé différentes technologies, comme le séquençage métagénomique total, les sélections de métagénomique fonctionnelle, et les plateformes captant les gènes de résistance. Leur objectif était de caractériser le réservoir humain des gènes à résistance aux antibiotiques, le résistome. Le séquençage métagénomique a révélé qu'une exposition à long terme (chronique) aux antibiotiques faisait baisser la richesse du microbiome et favorisait l'augmentation des déterminants de la résistance aux antimicrobiens. Il a clairement démontré que cette exposition choisit des espèces capables de survivre en la présence permanente d'antibiotiques en raison des déterminants de la résistance aux antimicrobiens qu'ils encodent. Les sélections fonctionnelles ont découvert que le traitement par hospitalisation et antibiotiques présente des effets importants chez certains patients en raison de la prolifération de leurs déterminants de la résistance aux antimicrobiens. Certaines données ont notamment indiqué qu'après six mois l'abondance des gènes à résistance antibiotique a retrouvé son niveau initial. Des méthodes de culture optimisées pour le microbiote intestinal humain ont été développées pour capturer une majorité représentative de cellules dans un échantillon. Ces nouvelles technologies de culture en combinaison avec le séquençage du génome entier ont révélé des réservoirs d'organismes résistants aux antibiotiques et de gènes de résistance aux antibiotiques dans le sol et les environnements marins. EVOTAR a également mis au point l'outil PLACNET pour la reconstruction des plasmides transportant des gènes de résistance à partir des données de séquence du génome entier pour suivre la transmission et étudier l'histoire naturelle de ces plasmides. Une autre nouvelle méthode a été développée pour identifier les déterminants de la résistance aux antimicrobiens dans de grands ensembles de données complexes. Cela leur a permis d'alimenter considérablement la liste des gènes de résistance connus. Les membres du projet ont introduit de nouveaux modèles mathématiques pour étudier la transmission de l'hôte de la résistance aux antibiotiques. Ces modèles ont permis l'étude de la propagation des différentes maladies et de la résistance aux antibiotiques à travers un réseau d'hôtes (par ex, les patients, les hôpitaux, les fermes), et d'identifier les hôtes qui courent le risque d'être infectés. Le consortium a réussi à développer une plateforme de capture de gènes à résistance aux antibiotiques, qui se compose actuellement de 80 000 cibles de gènes de résistance et de gènes associés aux éléments génétiques mobiles. Cela pourrait contribuer à analyser minutieusement la propagation de la résistance avec une vitesse et une qualité sans précédent.Une nouvelle approche d'intervention a été adoptée dans le cadre d'EVOTAR dans le but d'administrer un composant qui absorbe et inhibe les antibiotiques résiduels dans le côlon humain. Comme prévu, cette approche s'est avérée efficace pour limiter les pressions sélectives conduisant à l'émergence de la résistance aux antibiotiques et la perturbation de la flore commensale sans changer la vocation de l'absorption de l'antibiotique et son potentiel à traiter l'infection pour laquelle il a été administré. Dans son ensemble, EVOTAR a fourni de nouvelles informations sur l'évolution, le transfert et l'émergence des gènes de résistance. Les nouveaux modèles in vitro et in vivo apportent aux études à venir la plateforme nécessaire pour exploiter l'efficacité des nouvelles approches d'intervention.
Mots‑clés
Résistance aux antibiotiques, déterminants de résistance antimicrobienne, EVOTAR, métagénomique
