Le CRISPR comestible pourrait remplacer les antibiotiques

Alors que la résistance aux antibiotiques se développe aux États-Unis, les chercheurs recherchent de nouvelles façons de lutter contre les germes comme Clostridium difficile , une bactérie qui peut provoquer des infections mortelles dans les hôpitaux et les maisons de retraite.

Une façon de le faire : une pilule CRISPR qui ordonne aux bactéries nocives de s'autodétruire.

CRISPR est la puissante technologie d'édition de gènes déjà explorée comme moyen d'éditer avec précision des gènes humains pour guérir des maladies (voir « CRISPR peut-il sauver Ben Dupree ? »). Mais la polyvalence de la technologie est telle qu'elle est étudiée pour une vaste gamme d'autres utilisations. La semaine dernière, des scientifiques de Boston ont montré qu'ils pouvaient transformer CRISPR en tests de diagnostic simples et bon marché .

Maintenant, les scientifiques veulent le transformer en traitements antimicrobiens ultra-précis pour tuer spécifiquement les bactéries de votre choix, explique le scientifique alimentaire Jan-Peter Van Pijkeren de l'Université du Wisconsin-Madison.

Bien qu'il ne s'agisse pas d'un nom familier, Clostridium difficile en tête des Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis liste des menaces urgentes résistantes aux médicaments . Une étude réalisée en 2015 par l'agence a révélé que le virus avait causé près d'un demi-million d'infections chez les Américains, dont 15 000 décès.

CRISPR a en fait été découvert dans des bactéries. En fait, le système est une bactérie de défense immunitaire utilisée pour repousser les virus envahisseurs appelés bactériophages.

La façon dont cela fonctionne est que les bactéries stockent des souvenirs de l'ADN viral dans leurs propres génomes sous forme de courtes répétitions palindromiques régulièrement espacées - ou CRISPR. Ils utilisent cette mémoire, ainsi qu'une enzyme de découpage d'ADN connue sous le nom de Cas pour reconnaître et hacher les gènes du bactériophage envahisseur.

L'idée de Van Pijkeren est d'utiliser un bactériophage pour envoyer un faux message à C. difficile , celui qui amène la bactérie à faire des coupures mortelles dans son propre ADN.

Pour le faire , Le laboratoire Van Pijkeren développe un bactériophage capable de véhiculer un message CRISPR personnalisé. À lui seul, le bactériophage serait rapidement décomposé par l'acide gastrique. Ainsi, pour introduire les virus dans une personne, Van Pijkeren prévoit de les ajouter à un cocktail de bactéries inoffensives, ou probiotiques, qu'une personne pourrait avaler sous forme de pilule ou de liquide.

Van Pijkeren compare le probiotique à un vaisseau-mère. Au fur et à mesure que les bactéries probiotiques traversent le tractus intestinal d'une personne, le bactériophage éclaterait et infecterait tout ce qui se trouve à proximité. C. difficile , les obligeant à pirater leur propre ADN.

Van Pijkeren dit que le probiotique en est encore aux premiers stades de développement et n'a pas été testé sur les animaux. Pourtant, les chercheurs ont déjà montré que l'utilisation de bactériophages pour déclencher CRISPR peut tuer efficacement les bactéries de la peau et pourrait également aider à combattre Shigella sonnei , une infection diarrhéique courante dans les pays en développement.

Quelques entreprises, dont Eligo Bioscience à Paris et Locus Biosciences, une entreprise dérivée de la North Carolina State University, ont commencé à commercialiser des antibiotiques à base de CRISPR.

L'attrait de l'utilisation de CRISPR est que ces médicaments seraient très spécifiques - théoriquement, ils tueraient une seule espèce de germe tout en laissant intactes les bactéries bénéfiques. Les antibiotiques à large spectre, en revanche, tuent de larges bandes de bonnes et de mauvaises bactéries. En fait, la surutilisation et l'abus d'antibiotiques conventionnels sont ce qui conduit à la résistance en premier lieu.

Tant que nous logerons des patients ensemble dans un hôpital ou dans une maison de retraite et que nous leur donnerons beaucoup d'antibiotiques, nous aurons un problème avec C. difficile , explique Herbert DuPont, directeur du Center for Infectious Diseases de l'Université du Texas.

C'est pourquoi des alternatives comme celle que Van Pijkeren développe sont grandement nécessaires. Cependant, Peter Fineran, microbiologiste à l'Université d'Otago en Nouvelle-Zélande, affirme qu'il reste encore un long chemin à parcourir avant que cela ne remplace nos antibiotiques actuels.

Il dit qu'un défi dans le déploiement de l'approche contre plus de types de bactéries sera de trouver le bactériophage approprié. En effet, chaque type a tendance à infecter uniquement des bactéries spécifiques. Fineran prédit que CRISPR deviendra un outil complémentaire dans l'arsenal contre l'augmentation des bactéries résistantes aux antibiotiques et pathogènes.

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