“Nous avons développé dans nos laboratoires une technique qui nous permet d’obtenir un antibiogramme en 2 à 4 heures, au lieu des 24 heures actuelles pour les germes les as well as courants et d’un mois pour la tuberculose”, explique le Dr Sandor Kasas de l’EPFL. Le professeur Ronnie Willaert de la Vrije Universiteit Brussel ajoute : “Notre technique est non seulement plus rapide mais aussi in addition easy et beaucoup moins chère que toutes celles qui existent actuellement.”
La résistance aux antibiotiques se produit lorsque les bactéries développent la capacité de vaincre les médicaments conçus pour les tuer. Elle est aujourd’hui devenue un problème mondial de santé publique. Il a été responsable d’au moins 1,27 million de décès dans le monde en 2019 tout en étant impliqué dans près de cinq hundreds of thousands de décès. Chaque année, les États-Unis enregistrent près de trois millions d’infections résistantes aux antimicrobiens, le coût du traitement des 6 furthermore courantes s’élevant à furthermore de 4,6 milliards de dollars. L’UE enregistre près de 700 000 cas chaque année, ce qui lui coûte approximativement 1,5 milliard d’euros.
Les assessments de sensibilité aux antibiotiques (AST) utilisent des méthodes de tradition qui exposent les bactéries aux antibiotiques, ou des méthodes génétiques pour déterminer si les bactéries possèdent des gènes qui confèrent une résistance. Les AST typiques durent jusqu’à 24 heures ou même furthermore pour les bactéries à croissance lente – une période qui peut signifier la vie ou la mort dans un cadre clinique. Certains AST furthermore rapides ont été développés ces dernières années, mais ils ont tendance à être complexes, nécessitant un équipement sophistiqué et coûteux.
Maintenant, les chercheurs dirigés par Kasas et Willaert ont développé une méthode rapide, bon marché et largement available basée sur la microscopie optique qui peut effectuer une AST avec une sensibilité unicellulaire et sans avoir besoin d’attacher ou d’étiqueter des bactéries. La strategy utilise un microscope optique classique de foundation, un appareil image ou un téléphone transportable et un logiciel dédié. Le projet de recherche conjoint est publié dans PNAS.
La nouvelle approach est appelée détection optique de nanomouvement (ONMD) et implique la surveillance des vibrations à l’échelle nanométrique d’une seule bactérie avant et pendant son exposition aux antibiotiques. La surveillance est effectuée avec un microscope optique basique, une caméra vidéo ou un téléphone transportable.
La approach ONMD surveille les oscillations microscopiques des cellules bactériennes (nanomotion) qui caractérisent l’organisme vivant et peuvent être considérées comme une “signature de la vie”. En effet, le nanomouvement dure tant que l’organisme est vivant mais s’arrête immédiatement lorsqu’il est mort. Dans la strategy ONMD, le nanomouvement bactérien est enregistré dans un film dans lequel tous les déplacements cellulaires individuels sont surveillés avec une résolution inférieure au pixel.
Les chercheurs ont utilisé l’ONMD pour détecter avec succès la sensibilité de nombreuses bactéries aux antibiotiques. Les sensibilités d’Escherichia coli, de Staphylococcus aureus, de Lactobacillus rhamnosus et de Mycobacterium smegmatis (un modèle bactérien non pathogène pour la tuberculose) aux antibiotiques ampicilline, streptomycine, doxycycline et vancomycine ont été déterminées en moins de deux heures.
L’ONMD surveille non seulement les transitions vie-mort des bactéries lors de l’exposition à différents antibiotiques, mais satisfied également en évidence les changements dans le métabolisme des bactéries causés par la disponibilité des nutriments. Les checks ont montré que l’ONMD peut évaluer la sensibilité ou la résistance des cellules bactériennes aux antibiotiques de manière straightforward et rapide en surveillant les oscillations cellulaires.
Les auteurs déclarent : “La simplicité et l’efficacité de la méthode en font un changement de jeu dans le domaine de l’AST” car elle peut être appliquée à un substantial éventail de bactéries, ce qui a des implications importantes pour les purposes cliniques et de recherche.