Pour les patients atteints d’infections bactériennes, plus tôt ils seront traités avec les antibiotiques appropriés, mieux ils s’en sortiront. Les méthodes actuelles permettant de déterminer quels médicaments pourraient fonctionner pour chaque patient reposent sur la croissance de bactéries provenant du patient en laboratoire et prennent des jours pour donner des résultats. Parallèlement, les patients reçoivent souvent des antibiotiques à large spectre, qui favorisent les infections résistantes aux médicaments, qui constituent une menace importante pour la santé publique.
Une approche diagnostique innovante développée par des chercheurs du Broad Institute du MIT et de Harvard et du Massachusetts General Hospital pourrait un jour aider les patients à obtenir plus rapidement le traitement le plus efficace, ce qui pourrait réduire le besoin d’antibactériens à large spectre.
La méthode, appelée test génotypique et phénotypique de sensibilité aux antibiotiques par détection d’ARN, ou GoPhAST-R, analyse la croissance et l’activité génétique de la bactérie pour déterminer rapidement la sensibilité de l’agent pathogène à divers médicaments. Aujourd’hui, les chercheurs ont démontré le potentiel de cette approche dans une étude pilote sur les hémocultures de patients hospitalisés pour des infections.
L’article est publié sur le serveur de pré-impression medRxiv. Les résultats paraîtront dans le Journal de microbiologie clinique.
« Avec cette étude, nous avons franchi une nouvelle étape vers notre objectif plus large, qui est d’aider les gens à poser des diagnostics plus rapidement afin que les patients puissent guérir plus rapidement », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Roby Bhattacharyya, membre associé du Broad Institute of MIT et Harvard, professeur adjoint à la Harvard Medical School et médecin traitant à la division des maladies infectieuses du département de médecine du Massachusetts General Hospital (MGH).
Essai routier de GoPhAST-R
Dans la méthode GoPhAST-R, les chercheurs exposent des échantillons bactériens à divers antibiotiques, puis utilisent une plateforme de détection d’ARN pour rechercher des modèles distincts de changement dans l’expression de l’ARN messager, qui reflètent les différences dans l’activité des gènes bactériens.
Ces modifications de l’ARNm apparaissent quelques minutes seulement après l’exposition aux antibiotiques chez les bactéries sensibles aux médicaments, mais ne surviennent pas chez les bactéries résistantes aux médicaments. En outre, la méthode examine les gènes connus pour être à l’origine de la résistance aux antibiotiques, ce qui peut donner des indices sur les mécanismes bactériens sous-jacents et indiquer des options thérapeutiques potentielles.
Lors de travaux antérieurs sur un petit nombre d’échantillons de patients du laboratoire de microbiologie clinique de MGH, l’équipe de recherche a montré que GoPhAST-R peut déterminer la sensibilité aux antibiotiques moins de quatre heures après la détection des bactéries dans une hémoculture, contre 28 à 40 heures avec un test clinique standard. méthodes de laboratoire.
Dans la nouvelle étude, ils ont élargi le projet pilote clinique pour inclure des échantillons de sang provenant de 42 patients hospitalisés pour des infections à Escherichia coli ou Klebsiella pneumoniae, deux des agents pathogènes les plus courants observés dans les infections du sang.
Les chercheurs ont exposé les hémocultures à neuf médicaments différents appartenant à trois classes d’antibiotiques différentes et ont ensuite effectué un profilage transcriptionnel sur la plateforme NanoString. Ils ont examiné les modifications de l’ARNm dans 10 gènes pour chaque classe d’antibiotiques, ainsi qu’une poignée de gènes conférant une résistance aux médicaments bêta-lactamines.
Leurs résultats ont atteint un accord de 95 % avec ceux des tests de référence basés sur la croissance pour la sensibilité aux antibiotiques. « Dans ce projet pilote, nous avons montré que GoPhAST-R est une approche qui peut bien fonctionner en clinique », a déclaré Bhattacharyya.
« La prochaine étape consistera à démontrer l’utilité de GoPhAST-R pour prendre des décisions concernant les soins aux patients en temps réel. Nous aimerions un jour le voir comme un test pouvant être utilisé dans les hôpitaux du monde entier, pour aider les patients à obtenir des traitements plus efficaces sans favorisant la résistance aux médicaments », a-t-il ajouté.
Bhattacharyya a reconnu la participation du laboratoire de microbiologie clinique du MGH pour avoir rendu l’étude possible, ainsi que les contributions des patients de l’hôpital. « Nous ne pourrions absolument pas faire ces découvertes sans eux. »