Des poches de résistance découvertes dans une enquête sur la diversité des pathogènes

L’étude, publiée aujourd’hui (10 octobre) dans Microbiologie naturelle, détaille la diversité génétique de l’agent pathogène chez les nourrissons individuels, y compris les souches cachées multirésistantes et virulentes. Les résultats suggèrent que la détection de telles variantes résistantes n’est possible qu’en utilisant une approche de séquençage profond de la population (PDS) et que leur présence peut être due à des individus traités avec des antibiotiques.

La recherche met en évidence le potentiel du PDS pour améliorer notre compréhension des agents pathogènes tels que S. pneumoniae et pour éclairer les stratégies de traitement lorsque la résistance aux antimicrobiens est une préoccupation.

Streptococcus pneumoniae, également connu sous le nom de pneumocoque, est une bactérie pathogène qui provoque des maladies allant des otites à la pneumonie, la septicémie et la méningite. Il est responsable d’environ neuf millions d’infections mondiales chaque année, les personnes âgées et les enfants étant particulièrement sensibles. Plus de 300 000 enfants meurent chaque année d’une infection pneumococcique, principalement dans les pays à revenu faible ou intermédiaire (PRFI).

Tous les individus colonisés par S. pneumoniae tombera malade. La bactérie est transportée sans symptômes par jusqu’à 60 % des enfants et par un plus petit pourcentage d’adultes. Les enfants sont généralement colonisés par des souches courantes, ce qui permet à notre système immunitaire de les reconnaître et de s’en protéger. En tant qu’adultes, nous avons tendance à être colonisés par des souches plus rares que nous n’avons peut-être jamais rencontrées auparavant.

Dans cette nouvelle étude, des chercheurs du Wellcome Sanger Institute, de l’Université d’Oxford et de l’Imperial College de Londres ont entrepris de documenter la diversité des S. pneumoniae chez les enfants et les adultes.

Près de 4 000 échantillons, prélevés sur des nourrissons et des mères sur une période de deux ans, ont été séquencés du génome entier pour tester si la pleine diversité des S. pneumoniae les lignées présentes pourraient être cartographiées. Comme dans les recherches précédentes, les sérotypes courants tels que 19F et 23F étaient beaucoup plus susceptibles d’être trouvés chez les nourrissons. Le sérotype 3, responsable de la maladie chez l’adulte, était le seul à être retrouvé plus fréquemment chez les mères.

Il est important de noter que la sensibilité accrue de cette méthode basée sur la génomique par rapport aux tests standard a montré que des sérotypes plus rares liés à la maladie étaient présents chez les nourrissons, mais à de faibles niveaux.

Le Dr Gerry Tonkin-Hill, premier auteur de l’étude du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « La plupart des études bactériennes ne portent que sur un génome par personne, mais cela signifie que toute la diversité des bactéries qui nous colonisent n’est pas enregistrée. Nous voulions voir ce qui nous manquait en analysant simultanément de nombreux génomes prélevés sur la même personne. Les résultats de cette étude confirment que le séquençage du génome entier de populations de génomes bactériens est un moyen très précis et efficace de le faire, comme le montre le détection de faibles nombres de sérotypes liés à la maladie chez les nourrissons. »

Les données de séquence génomique ont également été comparées aux traitements antibiotiques reçus par les personnes tombées malades pendant leur participation à l’étude. L’analyse a indiqué que les nourrissons couraient un risque plus élevé d’être colonisés par des lignées multirésistantes après le traitement.

En revanche, il a été constaté que les lignées communes sensibles au traitement surpassaient ces lignées multirésistantes chez les nourrissons qui n’avaient pas reçu de traitement antibiotique.

Le Dr Clare Ling, premier auteur de l’étude de l’unité de recherche sur le paludisme de Shoklo, en Thaïlande, a déclaré : “Les humains, en particulier les enfants, hébergent souvent simultanément de nombreuses souches de pneumocoques, qui sont en concurrence les unes avec les autres et avec des souches d’autres espèces. D’une certaine manière, il est une bonne nouvelle que les souches que nous pouvons traiter avec des antibiotiques sont plus dominantes que les souches résistantes dans des circonstances normales, mais le fait que le traitement donne un avantage aux souches multirésistantes aux médicaments est préoccupant. »

À l’instar d’autres agents pathogènes qui infectent régulièrement les humains, il existe une menace croissante de souches résistantes aux antimicrobiens de S. pneumoniae qui ne sont pas sensibles aux médicaments couramment utilisés. On pense que l’utilisation excessive d’antibiotiques contribue à la résistance, mais ces médicaments sauvent des vies et restent notre meilleure défense contre les bactéries infectieuses. Une façon d’améliorer notre utilisation des antibiotiques est la médecine de précision, où la souche à l’origine d’une infection est identifiée afin que les médicaments les plus appropriés puissent être utilisés.

Le professeur Stephen Bentley, auteur principal de l’étude du Wellcome Sanger Institute, a déclaré : « La haute résolution de cette étude nous permet de retracer le cours de S. pneumoniae l’infection au fil du temps, nous donnant enfin les données dont nous avons besoin pour régler des questions telles que la concurrence entre les bactéries sensibles et résistantes aux médicaments. Cette approche nous montre comment, avec des ressources et une expertise suffisantes, la surveillance génomique peut fournir les informations dont nous avons besoin pour comprendre les souches à l’origine des infections et quels traitements sont les plus susceptibles de réussir.”