Un nouveau domaine de recherche en microbiologie transforme la façon dont les scientifiques voient les champignons, les bactéries et autres micro-organismes. La recherche sur le microbiome est si prometteuse qu'elle a attiré l'attention des bailleurs de fonds et de l'industrie ainsi que des scientifiques.
Aux États-Unis seulement, le marché des produits agricoles à base de microbiome devrait valoir plus de 10 milliards de dollars d'ici 2025. La recherche sur le microbiome humain a dépassé 1,7 milliard de dollars au cours de la dernière décennie.
L'étude scientifique des microbiomes se développe de façon exponentielle, englobant des sujets allant de l'influence du microbiote intestinal sur le fonctionnement du cerveau chez l'homme à l'impact des bactéries marines sur le changement climatique.
Pour aborder cette extraordinaire diversité thématique, convenir d'une définition du microbiome et poursuivre des lignes directrices pour l'investissement dans la recherche, le projet Microbiome Support financé par l'Union européenne a réuni un panel d'experts de 28 institutions de différents pays. Les conclusions sont publiées dans la revue Microbiome.
Le Brésil était représenté au panel par le Centre de recherche sur la génomique pour le changement climatique (GCCRC), l'un des centres de recherche en ingénierie (ERC) financé par la Fondation de recherche de São Paulo – FAPESP. Dans ce cas, son partenaire est la Société brésilienne de recherche agricole (EMBRAPA). Le GCCRC est hébergé par l'Université de Campinas (UNICAMP), et son chercheur principal est le professeur Paulo Arruda.
La discussion a abouti à des conclusions qui distinguent très clairement les concepts de microbiote et de microbiome. Le microbiote est la communauté de micro-organismes dans un environnement donné, comme votre bureau, les plantes, la peau ou les intestins. Le microbiote est partout. Si vous ajoutez les fonctions qu'il exécute dans cet environnement, vous parlez de microbiome. »
Rafael Soares Correa de Souza, chef de l'équipe microbiome, Centre de recherche sur la génomique pour le changement climatique
Souza est soutenu par la FAPESP via une bourse postdoctorale.
«Lorsque nous parlons du microbiome d'une plante, par exemple, nous ne parlons pas seulement de la communauté de microorganismes présents dans la plante mais aussi de toutes les fonctions remplies par cette communauté, telles que l'absorption des nutriments, la protection contre les agents pathogènes et la résistance à la sécheresse, parmi tant d'autres », a-t-il déclaré.
Les progrès du séquençage génétique et de la bioinformatique au cours des dernières décennies ont permis aux scientifiques de découvrir non seulement que les micro-organismes tels que les bactéries, les champignons et les protozoaires sont beaucoup plus diversifiés qu'ils ne le pensaient, mais aussi que nombre de leurs fonctions ont été mal comprises ou simplement inconnues jusqu'à récemment.
Ces outils permettent désormais d'identifier la communauté des microorganismes et leur « théâtre d'activité », terme inventé par le panel pour désigner le « spectre entier » des molécules qu'ils produisent, y compris leurs éléments de structure (acides nucléiques, protéines, lipides, polysaccharides ) et les métabolites, et les «molécules produites par des hôtes coexistants et structurées par les conditions environnementales environnantes».
«Le concept de microbiome est beaucoup plus holistique que le concept de microbiote», a déclaré Souza.
Marché et législation
De nombreux produits à base de microbiome sont arrivés sur le marché, et la définition des concepts est importante, entre autres raisons, pour faciliter la communication avec la société et offrir une base aux législateurs pour légiférer sur le sujet.
La viande de poulets dont l'alimentation a été complétée par des agents microbiens qui éliminent le besoin d'antibiotiques peut être achetée dans les supermarchés même en Europe, un marché strictement réglementé. La transplantation de microbiote fécal est un traitement approuvé pour les infections résistantes aux antibiotiques au Brésil et aux États-Unis.
Compte tenu du potentiel du domaine, Microbiome Support a été mis en place pour décider des priorités de recherche à financer par Horizon Europe, l'initiative de recherche scientifique et d'innovation de l'UE qui succédera à Horizon 2020 et investira 100 milliards d'euros dans tous les domaines de recherche entre 2021 et 2027.
«Ici, au GCCRC, nous voulons comprendre comment moduler le microbiome afin d'améliorer les performances agricoles des plantes, augmenter les rendements et réduire l'utilisation d'engrais et de produits agrochimiques pour améliorer la sécurité environnementale et éliminer les risques pour la santé humaine. Le Brésil est l'un des principaux producteurs agricoles au monde. producteurs, c'est donc une opportunité pour notre science et notre industrie », a déclaré Souza.
La source:
Fondation de recherche de São Paulo
Référence du journal:
Berg, G., et al. (2020) Définition du microbiome revisitée: anciens concepts et nouveaux défis. Microbiome. doi.org/10.1186/s40168-020-00875-0.
