Les antibiotiques sont utilisés pour prévenir et traiter les infections bactériennes. Ils ont joué un rôle majeur dans la lutte contre les maladies infectieuses telles que la tuberculose, la pneumonie, la fièvre typhoïde et la méningite dans 20e siècle. Cependant, l’utilisation inappropriée d’antibiotiques a également conduit au développement de ce que l’on appelle la résistance multi-médicaments (MDR) par laquelle les bactéries modifient leur réponse à ces médicaments et leur survivent.
Selon l’OMS, la résistance aux antibiotiques est aujourd’hui l’une des plus grandes menaces pour la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement. C’est quelque chose qui trouble profondément les spécialistes alors que de nombreuses entreprises et la société en général ne se sentent guère préoccupées. Par rapport à l’oncologie (traitement du cancer) par exemple, relativement peu d’investissements sont consacrés à la recherche de nouveaux antibiotiques. Tout d’abord, c’est parce que cela nécessite de nombreuses années de tests (entre 10 et 20) – s’il peut être facile de trouver des produits chimiques qui tuent les bactéries, il est beaucoup plus difficile de découvrir et de développer des substances qui ne sont pas également toxiques pour l’homme. Deuxièmement, les produits les plus innovants ne peuvent pas être vendus librement car cela conduirait à une surutilisation, ce qui à son tour décourage l’investissement des entreprises.
Cette question exige donc de nouvelles stratégies de traitement et de nouvelles sources de financement. Des améliorations récentes en nanotechnologie pour concevoir des nanoparticules avec les propriétés physico-chimiques souhaitées peuvent être une nouvelle ligne de défense contre les micro-organismes MDR. Un exemple est le projet MARA, financé par le programme FET Open de la Commission européenne. Dirigé par l’Institut autrichien de technologie, le projet est soutenu par un consortium interdisciplinaire qui cherche à remplacer la recherche régulière d’antibiotiques par une nouvelle méthode de nanotechnologie basée sur l’ADN pour lutter contre les bactéries. Cette approche s’appuie sur 3 nouvelles technologies complémentaires.
Le premier, appelé Acides Nucléiques de Détection Autonome (AUDENA), est une nouvelle méthode de détection d’antigènes associés aux pathogènes. Il utilise de l’ADN pur comme capteur qui reconnaît les molécules cibles dans les substances solubles dans l’eau et réagit en changeant de couleur. Cette réaction peut être vue à l’œil nu, ce qui signifie qu’aucun instrument de laboratoire ou traitement sophistiqué n’est requis. AUDENA est donc moins cher à produire et à mettre en œuvre.
La seconde est une nouvelle approche de mimétisme protéique basée sur des enzymes artificielles (structures ADN émulant des réactions de protéines) qui peut être utilisée pour une grande variété d’applications, par exemple dans la biotechnologie, la fabrication biomédicale et même dans le secteur de l’énergie s’il est possible de produire des enzymes moins chères et plus stables.
Le troisième est basé sur les robots moléculaires (MORO), qui sont déjà actuellement appliqués à certains procédés industriels. Dans le contexte de MARA, les nanorobots d’ADN fonctionnels peuvent localiser des pathogènes bactériens ou des cellules tumorales avant de les détruire en forant à travers leurs parois cellulaires. Le couplage des machines avec des éléments de reconnaissance de cible permet la conception de divers MORO spécialisés créant une approche qui a le potentiel de révolutionner la thérapie des maladies et d’ouvrir un nouveau domaine en médecine moléculaire.
Toutes ces technologies sont liées à la nanotechnologie de l’ADN, utilisant des acides nucléiques plutôt que des protéines comme cela a été une pratique courante jusqu’à présent. Grâce à ces résultats, MARA peut contribuer à réduire l’utilisation des antibiotiques en les rendant plus ciblés (objectif AUDENAS), ce qui ralentira à son tour la progression de la résistance aux antibiotiques, mais ne l’arrêtera pas. Cependant, nous espérons que les deux autres technologies permettront d’approcher les bactéries de nouvelles manières. Par conséquent, l’impact du MARA pourrait être énorme sur les soins de santé de la société dans son ensemble.
Le projet a déjà engendré un projet de suivi. Grâce à l’EIC Transition to Innovation Activities – un nouveau programme de financement lancé en 2019 dans le cadre du programme Horizon 2020 pour améliorer le potentiel d’exploitation des projets financés par l’UE, le projet MARILIA a créé un nouveau concept de détection, basé sur les résultats de MARA, pour le rapide, identification à faible coût des agents pathogènes humains dans les échantillons d’eau. La détection rapide et économique des agents pathogènes est très importante dans de nombreux secteurs tels que la santé, l’agriculture et l’industrie alimentaire. Le potentiel commercial des résultats de MARILIA pourrait conduire à une start-up pour mettre le produit sur le marché et améliorer la santé et la sécurité des personnes dans le monde.
