Des scientifiques ont fabriqué une bactérie “synthétique” capable de détecter les communications d’une super bactérie, pour s’en rapprocher et libérer un produit mortel en explosant.
Des experts dans le domaine novateur de la «biologie synthétique» ont conçu une souche d’Escherichia coli qui pourraient détecter des signes de Pseudomonas aeruginosa ou bacille pyocyanique, une cause majeure d’infections, notamment nosocomiales, qui peut être mortelle pour les patients, dont le système immunitaire est déficient.
Leurs bactéries, spécialement conçues, produisent une toxine qui est mortelle pour le bacille, avant de le projeter la substance sur la région environnante.
Lorsqu’elle est ajoutée à une culture de P. aeruginosa dans les tests de laboratoire, l’E.coli artificielle, détruit 99 pour cent de ses objectifs et a empêché, à 90 %, la formation de biofilms, des communautés de bactéries gluantes, qui sont difficiles à détruire.
La méthode n’a pas été testée dans des essais sur des humains ou des animaux, mais une étude dans le Molecular Systems Biology (lien plus bas) indique qu’elle pourrait fournir une nouvelle approche de lutte contre les infections résistantes aux médicaments, où les progrès, en utilisant les techniques actuelles, sont au point mort.
Les chercheurs de l’université technologique de Nanyang à Singapour, écrivent : “En résumé, nous avons conçu un nouveau système biologique, qui comprend la détection, le meurtre, et la lyse de dispositifs, qui permettent à l’E. coli de détecter et d’éradiquer les souches pathogènes de P. aeruginosa en exploitant le cadre la biologie synthétique. "
La P. aeruginosa est une bactérie qui infecte les poumons et le système digestif, en particulier chez les patients qui sont gravement malades ou ont un système immunitaire affaibli.
Les souches présentes dans les hôpitaux, sont souvent résistantes aux antibiotiques, créant un besoin pressant de nouveaux traitements. Elle peut survivre dans de l’eau distillée ou salée, voire se développer dans certaines solutions antiseptiques ou antibiotiques.
La souche E. coli développé par des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour utilise une protéine appelée LasR pour détecter les signaux chimiques émis par les cellules de P. aeruginosa quand elles communiquent entre elles.
La p. aeruginosa produit naturellement une toxine, la pyocine, mais les scientifiques ont conçu l’E.coli pour produire la même arme lorsque l’agent pathogène est détecté à proximité. La bactérie E. coli éclate pour s’ouvrir et couvrir les bactéries P. aeruginosa avec la pyocine qui ronge la paroi cellulaire externe et provoque l’intérieur pour se répandre.
Ci-dessous : Schéma du “Système de détection et d’élimination des pathogènes”. Le promoteur luxR est activé par LasR-3OC12HSL complexes, conduisant à la production de la protéine E7 lyse et S5 pyocin à l’intérieur de l’ E. coli. Ensuite, la protéine E7 atteint le seuil de concentration qui provoque la lyse (destruction de sa membrane plasmique), le S5 accumulée est libérée dans l’environnement exogène et tue la P. aeruginosa.
Saeidi et Wong ont adopté une approche différente. Leur travail est un exemple passionnant dans le domaine de la biologie synthétique, où les scientifiques modifient la biologie pour exécuter des tâches que leurs homologues naturels ne peuvent pas.
Ce domaine de la biologie s’est attaqué notamment aux paludismes, en utilisant des bactéries et des champignons pour développer les médicaments antipaludiques, pour créer des biocarburants, décontaminer l’eau et même chasser les cellules cancéreuses. Mais jusqu’à présent, personne n’a essayé d’envoyer des bactéries attaquer leur propre espèce.
En détails dans l’étude publiée sur la revue Molecular Systems Biology : Engineering microbes to sense and eradicate Pseudomonas aeruginosa, a human pathogen.