Le médicament contre le cancer TLD1433 est actuellement testé (essais cliniques en phase II) pour traiter des pathologies comme le cancer de la vessie non invasif. Mais au vu de son efficacité contre certaines bactéries, il est désormais réorienté vers la lutte contre un enjeu de santé publique majeur : l'antibiorésistance.

Des chercheurs ont activé ce médicament par le son et ont remarqué qu'il pouvait tuer des bactéries responsables de pneumonies résistantes. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Journal of the American Chemical.

La bactérie Pseudomonas aeruginosa, un exemple d’antibiorésistance

Les infections bactériennes tuent environ 7,7 millions de personnes chaque année, ce qui correspond à un décès sur huit dans le monde. Il s'agit de la deuxième cause de mortalité sur la planète. Si certaines infections sont difficiles à traiter par les antibiotiques, c'est parce qu'ils n'arrivent pas à pénétrer profondément les tissus infectés. Ils se retrouvent bloqués par des barrières protectrices que les bactéries forment autour d'elles et sont peu efficaces en milieu pauvre en oxygène (les bactéries anaérobies survivent sans oxygène).  

Des chercheurs sont parvenus à détourner ce mécanisme de défense des bactéries. En envoyant des ultrasons sur le TLD1433, ils ont transformé ce médicament en un sonosensibilisateur ciblant l'ADN. Ce sonosensibilisateur génère de grandes quantités d'espèces oxygénées au niveau des infections bactériennes profondes et hypoxiques (qui se développent sans oxygène). Ces espèces perturbent ainsi les fonctions vitales des bactéries qui survivent sans oxygène et les détruisent.

Les scientifiques se sont intéressés à l'infection pulmonaire causée par Pseudomonas aeruginosa, un exemple d'antibiorésistance. En effet, cette bactérie peut supporter de nombreux antibiotiques et former des biofilms protecteurs dans les poumons.  

Ils ont d'abord testé sur cette bactérie la thérapie sonodynamique (SDT), qui utilise les ultrasons pour pénétrer plus profondément dans les tissus. Mais cette méthode n'a pas été assez efficace sur la bactérie.

Pour augmenter l'efficacité des ultrasons, ils ont utilisé le complexe TLD1433, une molécule photodynamique activable par la lumière. Envoyés sur cette molécule, les ultrasons ont permis d'augmenter la production de molécules antibactériennes. Mais là encore, les chercheurs ont été confrontés à un problème auquel la plupart des médicaments antibactériens sont confrontés : la présence de bactéries cachées dans des biofilms, qui créent un environnement réduit en oxygène, empêchant les médicaments d'agir correctement.  

L'efficacité prouvée du TLD1433 pourrait ouvrir la voie à un nouveau traitement des infections pulmonaires profondes et résistantes aux antibiotiques. © Johan, Adobe Stock

Un médicament dont l'efficacité surpasse celle des traitements disponibles sur le marché

Pour pallier cet obstacle, les chercheurs ont modifié le TLD1433 pour qu'il détecte le peroxyde d'hydrogène au sein de l'infection et le décompose en oxygène frais afin que le traitement soit efficace.

Cette combinaison médicament-ultrasons a été testée dans trois situations différentes : 

• sur la bactérie Pseudomonas aeruginosa, une cause fréquente de pneumonie, et ses biofilms protecteurs cultivés en laboratoire ; 
• chez des souris atteintes de pneumonie causée par cette bactérie ; 
• dans des échantillons de liquide prélevés chez des patients souffrant d'infections pulmonaires.

Ils ont constaté que, sous l'effet des ultrasons, le médicament TLD1433 produisait plus de 14 fois plus d'espèces réactives de l'oxygène, une efficacité qui a surpassé les médicaments disponibles sur le marché. Mais ce n'est pas tout, le médicament a pu pénétrer 10 centimètres de tissu, augmentant son efficacité sur les infections pulmonaires profondes. Ce qui n'est pas le cas des thérapies classiques à base de lumière, qui pénètrent à environ un centimètre. Et surtout, le TLD1433 a ciblé directement l'ADN bactérien, un mécanisme qui empêche les bactéries de se reproduire ou de se régénérer.

Testé sur des souris, le traitement a permis de toutes les guérir d'une infection normalement difficile à traiter 

Quand il a été administré à des souris atteintes de pneumonie sévère, le traitement a permis de guérir toutes les souris et d'éradiquer quasi complètement les bactéries pulmonaires en six jours. Il s'est avéré tout aussi efficace pour éliminer les bactéries des échantillons de liquide prélevés chez les patients souffrant d'infections pulmonaires. 

Dans leurs conclusions, les chercheurs estiment que ces résultats pourraient ouvrir la voie à un nouveau traitement non invasif des infections pulmonaires profondes et résistantes aux antibiotiques. Toutefois, des essais complémentaires sur des modèles animaux et des essais cliniques sont nécessaires pour vérifier l'innocuité du traitement et ses effets à long terme chez l'humain. Des étapes préalables indispensables avant une utilisation clinique à grande échelle.