Résistance aux antibiotiques, nouvel enjeu de la biologie médicale

La découverte des propriétés antibiotiques de la pénicilline en 1928 signe le début d’une nouvelle ère pour la lutte contre les infections bactériennes. Une ère qui, d’ici les 10 prochaines années, touchera très probablement à sa fin. Malgré l’efficacité prouvée des substances bactéricides, les organismes unicellulaires ciblés par ces substances ont su s’adapter et survivre en développant leur propres parades.

Un antibiotique est une substance qui va empêcher le bon fonctionnement d’un processus vital ou reproductif dans une bactérie. Chaque famille de bactéricides s’attaque donc à des fonctions particulières du métabolisme ou de la structure de la cellule cible. Les structures ciblées allant de la paroi cellulaire au noyau, et les fonctions de la synthèse des acides nucléiques au métabolisme des folates. En bloquant ou détruisant ces mécanismes, on obtient des résultats allant de l’absence de réplication à la mort totale d’une infection.

Les organismes unicellulaires possèdent un métabolisme complexe, dont une quantité très importante de rouages est essentielle à son fonctionnement. La disruption d’une infime partie de ce cycle peut avoir des conséquences catastrophiques sur l’intégrité de la bactérie. Malgré tout, les bactéries possèdent une vitesse de réplication extrêmement rapide et un taux de mutation variable. L’utilisation d’un bactéricide va appliquer sur l’infection une pression de sélection qui va favoriser les individus résistants. Si une seule bactérie a dévellopé, par pur hasard, une mutation lui permettant d’échapper ou de limiter les dégats causés par les antibiotiques, alors cette unique cellule devient la seule survivante. Elle a donc un accès sans compétition vers les sources de nourriture et de l’espace pour se développer et se multiplier, garantissant à ses descendants la même résistance antibiotique. Les facteurs principaux influençant cette dynamique sont la durée et l’intensité du traitement. Un traitement plus long va maintenir la pression de sélection dans le milieu plus longtemps, augmentant les chances d’apparition d’une mutation aléatoire utile chez une bactérie. Et une intensité du traitement plus forte renforce la sélection naturelle des bactéries immunisées, au détriment des autres. C’est ainsi que l’on constate que la facilité que nous avions à détruire l’intégrité cellulaire, en déréglant ou bloquant une infime partie du métabolisme bactérien, entraîne également une plus grande facilité à le réparer.

Malgré l’apparente facilité avec laquelle l’évolution darwinienne a su déjouer les progrès de la biologie médicale, il reste important d’apprendre de nos erreurs et de ne pas rejeter entièrement la faute sur des mécanismes de sélection antédiluvien. La cause majeure de développement de résistance aux antibiotiques est l’utilisation abusive de ces derniers, notamment dans les pays développés. L’utilisation de bactéricides pour soigner des infections virales est un non-sens et devrait être évité à tout prix. De la même manière, nous absorbons en permanence de petites quantités d’antibiotiques contenus dans la viande et les poissons d’élevage, encourageant le développement de souches résistantes. En attendant de trouver de nouvelles solutions, il est donc important de limiter au maximum sa prise d’antibiotiques et de suivre les recommandations de la World Health Organisation sur le sujet. (http://www.who.int/campaigns/world-antibiotic-awareness-week/fr/).

En premier rempart contre ce nouveau danger, les biologistes ont priorisé la mise au point de tests de dépistage de plus en plus pointus, dont le but est de déterminer plus précisément la nature et les particularités biologiques d’une infection. Cela permettrait ainsi aux médecins de pouvoir trouver le meilleur compromis possible entre la santé de leur patient et la nécessité de limiter leur consommation. Toutefois, la meilleure défense contre la plupart des infections microbiennes restent avant tout le vaccin. Et il est d’autant plus important aujourd’hui d’être à jour sur ses vaccinations et d’être mis au courant du développement de nouveaux vaccins.

Dans le cadre d’une solution à plus long terme, la recherche bio-médicale travaille déjà activement à l’élaboration de plusieurs techniques alternatives prometteuses afin de remplacer les antibiotiques. L’utilisation de bactériophages, les ennemis naturels des bactéries, constituent une solution efficace dans les années à venir. Malgré leur découverte avant les antibiotiques, ils ont été abandonnés au profit des antibiotiques, moins chers et plus facile d’emploi. Ils pourraient donc revenir en force avec la perte d’efficacité des bactéricides. Une autre solution est d’utiliser la technologie de modification de l’ADN : CRISPR/Cas9. Cela permettrait de retirer aux bactéries la partie de leur matériel génétique codant pour leur immunité. L’avantage de cette solution étant qu’elle offre un potentiel de renouvellement infinie grâce à la capacité d’enlever aux cellules leurs résistances advitam.

En conclusion, il est important d’adopter dès maintenant une relation plus maîtrisée avec la prise d’antibiotiques, de manière à retarder l’apparition de souches de cellules résistantes. Cela passe par notre consommation personnelle mais également celle de nos animaux d’élevage. La recherche en biologie médicale est en phase de développer des solutions alternatives prometteuses qui, à terme, devraient pouvoir prendre le relais dans la lutte contre les infections bactériennes.

La médecine prédictive

Notion et objectifs de médecine prédictive

La médecine prédictive constitue le grand champs ouvert par les nouvelles techniques de séquençage du génome humain. Si l’objectif de la médecine curative est de soigner, diminuer les souffrances et guérir, celui de la médecine prédictive repose sur la détection chez un individu de prédispositions biologiques à telle ou telle maladie, afin de retarder, atténuer, voire prévenir son apparition. Elle est fondée sur la lecture et l’analyse du génome humain via des tests génétiques. Elle est par définition probabiliste, évaluant un risque d’apparition d’une pathologie, sans pourvoir l’affirmer avec certitude.

La médecine prédictive révèle également la sensibilité de chaque individu à une molécule en fonction de son génome, avec un potentiel risque d’effets indésirables. Ce secteur émergent, la pharmacogénétique, permet d’éviter d’administrer des médicaments inefficaces et supprimer des effets secondaires désagréables, voire mortels.

Ainsi, en France, la HAS (Haute Autorité de Santé) préconise depuis 2009 de pratiquer un test génétique au préalable de tout traitement anti VIH basé sur l’Abacavir en raison de risques d’allergie potentiellement graves. Ce risque, augmenté sensiblement chez les personnes porteuses du gène HLA-B (type 5701), est toujours pratiqué avant de débuter le traitement pour déterminer si l’individu à traiter est porteur du gène.

DPNI et DPI exclus de la médecine prédictive

Ne relevant pas d’un calcul de risque, les tests génétiques concluants avec certitude qu’une personne est atteinte ou pas d’une maladie n’entrent pas dans le cadre de la médecine prédictive :

  • le DPNI (diagnostic du dépistage prénatal non-invasif) qui permettent aujourd’hui de détecter les trisomies 21, 13 et 18 sur un fœtus.
  • le DPI (diagnostic pré-implantatoire), réservé aux couples identifiés ayant une forte probabilité de donner naissance à un enfant atteint d’une maladie génétique grave (maladie de Huntington, myopathie, amyotrophie spinale infantile…), maladie reconnue comme ne pouvant être guérie au moment du diagnostic.

Perspectives et limites de la médecine prédictive

C’est en cancérologie que la génomique suscite aujourd’hui le plus d’applications. Celle-ci permet en effet d’améliorer le diagnostic et de décider de la chimiothérapie la plus adéquate en fonction des altérations génétiques identifiées dans la tumeur, notamment pour les cancers du sein.

La médecine prédictive s’applique aux maladies polygéniques (mettant en cause plusieurs gènes) et polyfactorielles, pour lesquelles il est uniquement possible d’évaluer un niveau de risque. La prise en compte de l’effet combiné d’une multitude de facteurs génétiques (chacun n’ayant qu’un poids marginal) couplé à l’interaction de facteurs environnementaux (mode de vie, exposition à des toxiques) demeure aujourd’hui très complexe à étudier et à modéliser.

Malgré des opportunités prometteuses, les enjeux rattachés à ce domaine sont complexes, tant sur le plan scientifique que sur les plans social ou sanitaire. En se développant, la médecine prédictive pourrait avoir un intérêt sur le plan sanitaire, et notamment déclencher des actions de prévention.

Néanmoins, cela pose la question de stratégies préventives et thérapeutiques à adopter face à un risque par nature incertain. Est-ce que la connaissance du risque pourrait générer un stress supplémentaire pour les individus, avec les répercussions négatives associées ? Ou modifier les comportements, incitant à la prise de risque pour ceux chez qui le niveau de risque est négligeable ?

Sur le plan social, les individus devront être couverts contre toute discrimination liée à la médecine prédictive. Il faudra également réfléchir aux systèmes d’assurance santé : la connaissance fine des risques individuels pourrait entraîner un délitement, ou du moins un affaiblissement, de la solidarité et de la couverture mutualisée du risque santé.

Un encadrement législatif strict en France

En France, la loi relative à la bioéthique fixe un cadre très strict aux tests ADN et leur utilisation. Un test ne doit être entrepris que dans un but judiciaire, pour la recherche scientifique ou dans un but médical. Il peut alors s’agir de confirmer le diagnostic d’un patient présentant les symptômes d’une maladie génétique, de rechercher une maladie héréditaire en l’absence de symptômes, de permettre un choix éclairé en matière de procréation, etc. Les praticiens qui font les analyses doivent avoir un agrément de l’Agence de la biomédecine.

Les tests doivent être prescrits par un médecin qui doit recueillir le consentement signé du patient, ou bien de ses parents s’il s’agit d’une personne mineure. Dans ce dernier cas, il faut impérativement que le patient ou sa famille tire un bénéfice médical du test, c’est-à-dire des mesures préventives ou curatives immédiates.

L’accompagnement du patient par un conseiller en génétique et des psychologues lors du protocole est capital étant donné l’angoisse et les mauvaises interprétations que les résultats peuvent causer. Les tests Internet, outre une fiabilité parfois controversée, n’offrent souvent aucun suivi de ce type.

 

Diner conférence “la santé du futur”

L’APBM s’est réunie le 1er octobre à Paris, à la table du Huit, à l’occasion d’un diner conférence sur le thème de la santé du futur.

Philippe Pujol, prix Albert Londres 2014, auteur du roman « Marseille 2040 » nous a fait l’honneur de venir échanger et débattre au sujet de de l’avenir de la santé, thématique largement abordée dans son roman.

Ce premier événement de l’association a été inauguré par le député de Moselle, Brahim Hammouche.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Intelligence Artificielle et Biologie médicale

Aide au diagnostic, choix du traitement le plus adapté et autres prouesses, l’intelligence artificielle s’impose depuis plusieurs années dans le domaine médicale et n’a de cesse d’étonner. Alors la technologie est-elle sur la voie de remplacer l’humain ? Non affirment les professionnels du domaines médicales. Moins qu’un concurrent, l’IA est avant tout un outil efficace, une aide avant tout. Et cela se vérifie dans le domaine de la biologie médicale dans lequel l’IA permet des avancées prodigieuses.

C’est par exemple le cas de cet algorithme qui a fait beaucoup parler de lui cet été puisqu’il permet de détecter, à partir d’un simple scanner si un patient victime d’un cancer répondra favorablement à l’immunothérapie. Une étude publiée dans la revue médicale The Lancet en effet met en avant les résultats des recherches d’une équipe de chercheurs de l’Université de Paris Sud, de l’Institut Gustave Roussy, de l’Inserm et de la Start Up TheraPanaca.  Les chercheurs sont partis de la constatation que tous les patients ne réagissent pas positivement à l’immunothérapie. Seuls trois patients sur cinq auront des effets positifs, un ne réagira pas et pour le cinquième l’immunothérapie peut être risquée. La réaction d’un patient à l’immunothérapie dépend de la présence de globules blancs particuliers appelés « cytotoxiques » au sein de la zone tumorale. Si ces derniers sont présents, le patient a plus de chance de répondre favorablement au traitement.

Or, jusqu’à présent il fallait une biopsie de la zone tumorale et l’analyse par un biologiste du prélèvement pour déterminer la présence de ces globules blancs. L’algorithme permet un diagnostic non invasif et donc moins risqué pour le patient. Etablie à partir de centaines de scanners de patients, l’algorithme fait aujourd’hui les bonnes prédictions dans 60% des cas, et ce chiffre est amené à augmenter, ce qui représente une nouvelle encourageante pour les patients.

L’analyse mathématique d’imagerie médicale est également utilisée dans la détection d’autres pathologies comme Alzheimer. L’ICM a ainsi créer un algorithme a partir des données médicales de millier de patients. L’objectif étant de comprendre à terme comment la maladie se développe afin de mieux la traiter et la prévenir.

Ainsi l’IA vient épauler médecins et biologistes dans leurs missions et permet, parfois, d’arriver à des résultats que l’Homme n’avait jamais pu atteindre. En 2015 des chercheurs de l’Université de Toronto ont réussi à mettre au point un algorithme répondant à une question à laquelle les biologistes n’avaient jamais pu répondre. L’algorithme a permis de déterminer comment un petit ver d’eau, le Planaire, avait la faculté de regénérer son corps.

SI l’IA permet d’analyser des informations plus rapidement et efficacement que le cerveau humain, l’intervention des médecins et biologistes dans les diagnostics médicaux n’en est pas pour autant remise en question. L’IA est un outil avant tout venant épauler le travail d’analyses biologiques.  A l’avenir, biologie et IA seront amenées à se rapprocher, à converger vers une discipline commune. Les recherches se multiplient pour créer des matériaux biologiques complexes s’approchant des performances humaines. Le deep learning et le bio computing permettent de simuler des réseaux neuronaux et d’entrevoir la construction d’une intelligence artificielle sophistiquée. C’est pourquoi comme l’affirme le député et président de Robolution Bruno Bonnell « la biologie est la science fondamentale de la robotique de demain ».

 

 

 

Comment se prémunir des maladies tropicales?

 

En 2016, un homme de 39 ans a été hospitalisé à Montpellier après avoir été infecté par le virus Usutu. Premier cas jamais observé en France, l’homme avait développé cette maladie tropicale à la suite d’une piqûre de moustique Culex qui avait été contaminé par des oiseaux migrateurs. D’autres cas ont depuis été observés dans d’autres parties de l’Europe et notamment en Croatie et en Italie. Cet épisode malheureux qui avait conduit à une paralysie faciale du patient pourrait devenir de moins en moins isolée. Les maladies tropicales en effet n’ont désormais d’exotique que leur nom puisque ces virus jusqu’alors absents en France métropolitaine ont fait, depuis quelques années, une apparition remarquée.

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Le dépistage de la trisomie 21

La trisomie 21 est une maladie qui touche 65.000 personnes en France. C’est l’anomalie chromosomique la plus fréquente au monde et se caractérise par la présence de 47 chromosomes au lieu de 46. Cette maladie a été découverte par le français Jerome Lejeune de l’ Hopital Necker Enfants malades. Cette présence surnuméraire de chromosomes 21 entraine de nombreux dysfonctionnements comme des malformations cardiaques, digestives, oculaires ou urinaires. La maladie perturbe également le fonctionnement psychique comme l’apprentissage du langage qui est souvent tardif et laborieux.

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Séropositivité : vivre avec la maladie

Séropositivité : vivre avec la maladie

 

Une personne séropositive vit avec le virus du sida, le virus de l’immunodéficience humaine (VIH),

sans avoir pour autant développer la maladie et présenter de symptômes sérieux. Son quotidien n’est cependant pas celui du reste de la population, car parsemé de précautions à prendre, de traitements lourds et de combats constants. L’objectif premier est de tenir le virus en échec le plus longtemps possible, afin de prolonger la vie. Le deuxième, tout aussi important, est de prévenir à tout prix la transmission – que ce soit à un partenaire, ou un enfant.  Une lutte de tous les jours contre une maladie qui fait encore peur : les séropositifs doivent faire face à l’incompréhension de certains, aux condamnations des autres, à l’isolement surtout. 

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Le Lupus Erythemateux Systémique

 

DEFINITION

 

Le lupus érythémateux disséminé ou lupus érythémateux systémique (LES) est une connectivite fréquente et d’expression clinique très variable, caractérisée par la production d’anticorps antinucléaires et particulièrement d’anticorps anti-ADN natif. Il peut être associé à la présence d’un anticorps antiphospholipides (APL) et à son corollaire clinique, le syndrome des antiphospholipides (SAPL) caractérisé par des thromboses récidivantes.

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Les autotests : une fausse bonne idée ?

On ne vous le répètera jamais assez mais votre biologiste est irremplaçable ! Bien que certains autotests soient efficaces dans certains cas,beaucoup sont très peu fiables ou non validés et peuvent s’avérer dangereux…

 

Qu’est-ce qu’un autotest ?

Il s’agit d’un dépistage que l’on peut faire soi-même. Il existe sur le marché des autotests pour dépister des allergies, le VIH, une infection urinaire, une carence en fer… Ils se vendent en pharmacie et sont très simples à utiliser.

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