ANTIBIORÉSISTANCE : Le microfluidique pour mieux cibler l'antibiotique
Pour mieux prescrire les bons antibiotiques et mieux lutter contre l'antibiorésistance, cette équipe de biologistes et de pharmacologues de Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, recommande de "laisser les antibiotiques s'écouler" : en combinant la microbiologie à la technologie des dispositifs microfluidiques, l’équipe montre, dans la revue Science Advances que lorsque les antibiotiques sont administrés via des fluides en circulation, -comme c’est le cas dans l'organisme-, leur efficacité contre les bactéries résistantes est modifiée.
En d’autres termes, les résultats d’un antibiogramme sur une culture bactérienne figée peuvent être très différents des résultats obtenus en tenant compte de l'écoulement des fluides corporels. Ainsi, certaines infections notoirement difficiles à traiter pourraient ne pas être aussi résistantes aux antibiotiques sous condition d’administrer les antibiotiques via
un dispositif microfluidique qui reproduit plus fidèlement le flux de fluides corporels.
« Lorsqu'un antibiotique est pris par voie orale ou intraveineuse, il n'est pas immédiatement au site d’infection. Il y parvient par la circulation sanguine. D'autres fluides circulent également dans l'organisme : dans les poumons, les voies urinaires et le tube digestif. Au-delà du caractère systémique de l'administration, l'impact du flux de fluides sur les agents pathogènes n’a jamais été étudié », explique l’auteur principal, le Dr Joseph E. Sanfilippo.
Une variation de l’activité antibiotique, dépendante du débit
L’étude teste ainsi l’administration des antibiotiques contre Pseudomonas aeruginosa, l'un des agents pathogènes les plus résistants à différents débits de fluides et constate que, si les bactéries prospèrent en l'absence de débit ou avec administration à faible débit, elles sont bien éliminées par les antibiotiques à des débits plus élevés. A l’aide d’une nouvelle technologie microfluidique, l’équipe montre que le flux de fluides est essentiel à l'activité des antibiotiques. Ainsi,
- un criblage de médicaments qui prendrait en compte les effets du flux de fluides serait beaucoup plus efficace ;
- alors qu’en laboratoire de biologie, l'analyse standard des bactéries pathogènes se fait à partir de cultures figées, ces environnements non représentatifs de la dynamique de l'organisme, ne permettent pas de prévoir de manière fiable, l’activité des antibiotiques ;
- en revanche, le recours à ce nouveau dispositif microfluidique qui permet de reproduire l’environnement interne du corps humain permet de mieux cibler le traitement.
Une première preuve de concept : les chercheurs testent ici 3 agents antibiotiques auxquels Pseudomonas s’était montré résistant. Ils observent :
- une variation importante de l’activité antibiotique, dépendante du débit ;
- à débit nul ou faible, les antibiotiques n'affectent que les bactéries situées au tout début du trajet du fluide,
- avec l’augmentation du débit, augmente également l'activité antibiotique, jusqu'à élimination total des bactéries aux débits les plus élevés.
Quelles applications ?
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Le dispositif microfluidique permet de mieux caractériser la résistance aux antibiotiques ;
- en cas d'infection, le biologiste peut prélever un échantillon et le tester pour déterminer quels médicaments sont efficaces. Actuellement, il le teste sans écoulement. Il se peut donc que le médicament prescrit ne soit pas réellement efficace ;
- en recherche et lors du développement d’un nouveau médicament, ne pas prendre en compte le débit, nuit à l'interprétation de son efficacité.
D’autres tests de débit sont en cours avec d'autres agents pathogènes résistants aux antibiotiques ainsi qu'avec d'autres antibiotiques.
Source: Science Advances 12 March, 2025 DOI: 10.1126/sciadv.ads5005 Shear flow patterns antimicrobial gradients across bacterial populations
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Cette actualité a été publiée le 23/04/2025 par
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