Comme la menace de la résistance aux antimicrobiens (RAM) plane toujours sur la santé dans monde, les scientifiques du CNRC imaginent des solutions inédites, susceptibles de changer radicalement la façon dont on combat les infections. Avant la pandémie de la COVID-19, partout sur la planète, des équipes médicales avaient sonné l'alarme au sujet des foyers de maladies infectieuses et de la RAM, une menace insidieuse qui prenait de l'ampleur.
La crise de la RAM, souvent surnommée « pandémie silencieuse », touche des milliers de Canadiens et de Canadiennes chaque année. En effet, puisqu'elle évolue au fil du temps, la résistance des microorganismes (bactéries, virus, champignons et parasites) aux antibiotiques accentue l'inefficacité des traitements courants, comme l'administration des médicaments, ou complique les soins, ce qui multiplie les risques d'infection, de maladie et de mortalité, tout en augmentant les frais médicaux.
Selon des études récentes, la RAM pourrait coûter une fortune à l'économie mondiale. Malheureusement, depuis quelques années, les recherches visant à trouver une solution s'avèrent de moins en moins financées. La RAM devenant de plus en plus fréquente, une poignée de scientifiques du CNRC s'attendait à ce qu'éclate une maladie bactérienne qui aurait des répercussions prolongées dans le monde, ce qui accentuait encore plus l'urgence de développer de nouveaux antimicrobiens et de préserver l'efficacité des antibiotiques existants.
En 2019, une équipe du CNRC pilotée par Wangxue Chen (Ph. D.) avait obtenu des fonds de l'initiative Petites équipes du CNRC dans le cadre d'un projet qui consistait à élaborer des technologies novatrices pouvant accroître l'efficacité des antibiotiques actuels. Au terme de maints ateliers, consultations et collaborations avec des partenaires du Canada et de l'étranger, ces scientifiques ont rédigé 22 articles pour des périodiques à comité de lecture, déposé 3 demandes de brevet et amené de multiples plateformes jusqu'au stade de la preuve du concept.
Les résultats de leurs travaux représentent un pas de géant dans la lutte mondiale contre la RAM, car ils ouvrent la porte à de nouvelles stratégies thérapeutiques qui pourraient sauver des vies et rendre les soins de santé moins onéreux pour la population du Canada.
Innover pour surpasser la résistance aux antimicrobiens
Pour que les traitements actuels combattent efficacement les agents pathogènes résistants aux antibiotiques, l'équipe de recherche a examiné comment on pourrait intensifier l'action thérapeutique des antimicrobiens tout en freinant au maximum le développement de la RAM. Leur stratégie supposait l'étude de systèmes permettant d'administrer le médicament directement à l'agent pathogène, au siège de l'infection.
L'équipe a mis au point 3 systèmes innovants.
- Administration d'antibiotiques au moyen de nanoparticules : ces systèmes attaquent directement l'agent pathogène, ce qui atténue la toxicité du traitement et en accroît l'innocuité.
- Administration d'antibiotiques guidée par des anticorps (ou conjugués anticorps-antibiotique) : ces systèmes acheminent l'antibiotique adapté jusqu'à la bactérie pathogène pour la détruire sans nuire aux cellules saines.
- Recours aux bactériophages : ces systèmes utilisent les virus qui s'attaquent naturellement aux bactéries pour les détruire. Quand l'antibiothérapie échoue, les bactériophages constituent une bouée de sauvetage, car ils infectent les bactéries pour les transformer en usines à virus avant leur destruction. On peut aussi se servir des bactériophages pour insérer des gènes qui rendront la bactérie plus fragile aux antibiotiques.
La collaboration mène à la découverte
L'équipe réunissait des scientifiques de plusieurs centres de recherche du CNRC :
- le Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine;
- le Centre de recherche en développement des cultures et des ressources aquatiques;
- le Centre de recherche en métrologie;
- le Centre de recherche en quantique et en nanotechnologies.
Ont aussi collaboré au projet des partenaires de l'Université d'Ottawa, de l'Université Brock, de l'Université McMaster, de l'Université Laval et de l'Université Emory d'Atlanta, en Géorgie.
« Autrefois, la recherche et développement sur la RAM éprouvait des difficultés à cause d'un financement insuffisant, attribuable à des contraintes de coûts et d'argent, explique Wangxue Chen, agent de recherches principal au Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine. L'initiative Petites équipes nous a aidés à nettement faire progresser la recherche dans ce domaine et à élargir notre expertise en immunologie ainsi qu'en formulation de vaccins en favorisant la collaboration avec des partenaires de l'extérieur. Quelques-unes des technologies que nous avons élaborées sont désormais prêtes à être cédées, ce qui les rapproche un peu plus de la population canadienne. »
Selon Danielle Peters (Ph. D), agente de recherche adjointe au Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine, une des scientifiques qui participent au projet, « avoir été conviée à faire partie de l'équipe s'est avéré une formidable opportunité, car le financement nous a permis de pousser la recherche plus loin. Cela nous a aussi donné la chance d'établir un laboratoire de recherche thérapeutique sur les bactériophages au CNRC, ce qui a eu un impact déterminant sur ma carrière de chercheuse. »
L'initiative Petites équipes du CNRC offre au personnel scientifique la possibilité unique de transformer des idées novatrices en découvertes révolutionnaires ainsi que de paver la voie à de nouveaux partenariats et collaborations en science.
Les résultats de ces travaux ont largement étayé le Plan d'action pancanadien sur la résistance aux antimicrobiens du gouvernement fédéral en proposant des solutions de rechange à l'usage des antibiotiques et en renforçant l'écosystème canadien de la biofabrication.
Et l'avenir?
Le projet a jeté les bases de recherches futures, notamment avec des demandes de brevet provisoire pouvant être exploitées sous licence. Les étapes suivantes consisteront à amener les partenaires, les collaborateurs et l'industrie à perfectionner la technologie qui recourt aux virus des bactéries, aussi appelée phagothérapie. Cette réussite a débouché sur le lancement d'un autre projet, distinct du premier, mais financé lui aussi dans le cadre de l'initiative Petites équipes. Ce nouveau projet se concentrera sur les phagothérapies de la prochaine génération pour lutter contre la RAM. Les plateformes et les systèmes novateurs mis au point par l'équipe pourraient changer l'avenir de la phagothérapie, sauver des vies et réduire le coût des soins de santé.
Grâce à des programmes comme le Fonds d'idéation, qui finance l'initiative Petites équipes, le CNRC continue de réaliser des percées en science qui protègent la santé publique, consolident l'écosystème canadien de la biofabrication et servent de source d'inspiration aux scientifiques de demain.