Mise en pratique d’une nouvelle méthode de diagnostic

Une solution éprouvée pour limiter la prolifération des bactéries résistantes consiste à recourir d'emblée, dans le processus thérapeutique, au médicament le plus efficace contre un agent infectieux donné. Cette approche nécessite des diagnostics rapides mettant en évidence le profil de résistance d'un agent pathogène. Or la plupart des méthodes de diagnostic traditionnellement employées pour évaluer la résistance des bactéries aux antibiotiques demandent du temps. Il leur faut un à deux jours au moins pour donner des résultats. Les patient·es souffrant de graves infections bactériennes ont pourtant besoin d'être traités sans délai. Dans ce type de cas, les médecins font souvent le choix d'administrer des antibiotiques à large spectre, ce qui peut non seulement renforcer la résistance, mais aussi aboutir à l'échec du traitement.

Évaluer la résistance bactérienne avec des fibres optiques

​Des chercheuses et chercheurs de l'EPFL viennent d'avancer une piste de résolution de ce problème. Une équipe dirigée par Giovanni Dietler et Sandor Kasas a élaboré une méthode bien plus rapide que les procédures actuellement utilisées. Elle repose sur l'utilisation de fibres de verre extrêmement fines sur lesquelles sont fixées les bactéries vivantes à tester. Leurs mouvements sont transmis aux fibres, dont les vibrations sont enregistrées par un laser et affichées sur un écran d'ordinateur. Si une bactérie est sensible à l'antibiotique ajouté, elle meurt et la fibre de verre cesse de bouger au bout de 10 à 20 minutes environ. Si, en revanche, le laser continue à détecter du mouvement après ce laps de temps, cela signifie que la bactérie est résistante à l'antibiotique administré.

Pour détecter les mouvements, l'équipe a commencé par utiliser des microscopes à force atomique (AFM). Mais ces appareils sont coûteux, difficiles à manipuler par du personnel non spécialisé et ne se prêtent pas à une utilisation à des fins de diagnostic. Leur difficulté à fonctionner de manière parallèle constitue un autre inconvénient. Pour surmonter ces obstacles, les scientifiques ont conçu un nouveau type de capteurs facilement utilisables en simultané, qui permettent d'augmenter encore la vitesse de réponse en relevant plusieurs mesures à la fois sur des dizaines de capteurs. Ils ont testé leur nouvelle technologie en situation réelle au CHUV de Lausanne et comparé les résultats obtenus avec ceux des méthodes conventionnelles, plus lentes. La nouvelle technologie s'avère extrêmement fiable. L'équipe de recherche est en outre parvenue à l'adapter aux besoins de la vie clinique quotidienne et à optimiser la manipulation des appareils.

Vers une application à grande échelle dans les laboratoires cliniques

S. Kasas et G. Dietler ont fondé la start-up Resistell avec la microbiologiste Danuta Cichoka. ​L'entreprise a poursuivi le développement de la technologie AFM et propose désormais un outil de diagnostic efficace et plus facile d'application dans la pratique laborantine quotidienne. Cet outil est à l'heure actuelle principalement utilisé dans la recherche. Toutefois, l'entreprise travaille à une mise sur le marché à grande échelle pour les diagnostics cliniques en hôpital et en cabinet médical. Resistell s'attachera par ailleurs à l'avenir à mettre en œuvre la technologie nouvellement mise au point, qui pourrait ainsi contribuer de manière décisive à optimiser l'emploi des antibiotiques dans la médecine humaine.

​État : août 2022

A new rapid and reliable bacterial phenotypic diagnostic technique detecting bacterial susceptibility to antibiotics using optical fibers