L’arsenal caché des milliards de microbes qui habitent notre corps et que nous mangeons | Technologie

“Je pensais que c’était le début d’une nouvelle étape et c’est presque la fin”, admet tristement Manuel Carrasco, 59 ans, employé des services municipaux de Séville. Il est entré à l’hôpital au début de l’été pour se faire retirer un cathéter après un traitement contre un cancer. En quelques heures, une septicémie, une réaction extrême à une infection générée par cette simple intervention, l’a emmené aux soins intensifs. Un mois plus tard, il a quitté l’hôpital après avoir subi des amputations d’un doigt en raison des effets de l’attaque, qui n’ont pas répondu initialement aux traitements conventionnels. Évitez ces conditions et les 700 000 décès qui surviennent Organisation Mondiale de la Santé produite chaque année par des bactéries résistantes aux antibiotiques est une course contre la montre pour laquelle deux enquêtes publiées dans Cellule Ils ont ouvert de nouvelles voies qui se trouvent à l’intérieur de nous : les microbes avec lesquels nous vivons (39 milliards) et ceux qui accompagnent les aliments de tous les jours. Ils disposent tous d’un arsenal inconnu qu’ils utilisent pour résider, interagir et se défendre. Et ces armes peuvent être très utiles.

César de la Fuente, un biotechnologue espagnol de 38 ans qui dirige un laboratoire sous son nom à l’Université de Pennsylvanie, a passé toute sa vie de chercheur à chercher des antibiotiques efficaces pour remplacer ceux existants, contre lesquels les bactéries apprennent à résister. Elle a découvert des molécules potentielles chez nos ancêtres, les Néandertaliens, chez des espèces disparues, comme le mammouth, et près d’un million de nouveaux antibiotiques dans le microbiome mondial, selon un article récent publié dans Cellule. Nouvelle recherche en collaboration avec Professeur Ami Bhatt et son équipe à Stanford, également publié par Cellulea rapproché la recherche de nous-mêmes et a exploré notre peau et notre système digestif, habitats naturels de cet univers microscopique.

« Dans notre corps se trouvent des milliards de microbes qui rivalisent pour l’espace, obligés d’attaquer et de se défendre pour survivre dans un environnement extrêmement hostile. Il s’agit d’une guerre chimique dont les protagonistes sont des microbes. “Nous pensons que cet environnement est propice à l’innovation, permettant aux microbes de produire de nouveaux composés”, explique-t-il par téléphone peu avant de donner une conférence sur ses découvertes à Florence (Italie), où il a également reçu le prix Bodanszky.

Comme cela arrive avec les fragments d’ADN initialement considérés comme inutiles et qui révèlent peu à peu leur raison d’être, De la Fuente s’est concentré sur tous les petits cadres de lecture ouverts (smORF, acronyme anglais de petit cadre de lecture ouvert). « Ce sont des petits morceaux [secuencias genéticas] “On pensait auparavant qu’ils ne faisaient rien, qu’ils n’avaient aucun type de fonction biologique”, simplifie-t-il pour l’expliquer. “Mais lorsque nous les avons analysés”, ajoute-t-il, “nous avons découvert qu’ils codent pour des molécules antibiotiques fonctionnelles.”

Sur la base de l’analyse informatique de 444 054 protéines provenant de près de 2 000 microbiomes humains, les équipes de l’Université de Pennsylvanie et de Stanford ont trouvé plus de 300 candidats dotés d’une capacité antibiotique, dont elles ont sélectionné 78. 70 % d’entre elles travaillent dans des cultures de laboratoire et les plus prometteurs ont montré leur efficacité dans des modèles murins précliniques. « L’activité de certaines de ces molécules est comparable à celle des antibiotiques existants », souligne-t-il. « Nous avons nommé la prévotéline, la molécule la plus favorable, et elle est produite par le microbe intestinal. Couverture Prévotella. Il est fascinant de considérer les microbes comme des pharmacies produisant des composés bénéfiques pour les humains », explique-t-il.

« Une autre chose intéressante est que nous avons vu que des molécules peuvent moduler des communautés de bactéries bénéfiques. Nous pensons qu’ils pourraient agir sur le microbiome humain pour reprogrammer ces communautés », ajoute-t-il.

Microbes dans les aliments

L’étude de César de la Fuente en a précédé une autre, avec la participation espagnole et publiée aussi pour Celluleoù les chercheurs ont développé pour le Consortium MASTER EU un base de données du « microbiome alimentaire » en séquençant les métagénomes de 2 533 aliments différents. Les travaux identifient 10 899 microbes associés à l’alimentation, dont la moitié étaient des espèces jusqu’alors inconnues. Ces micro-organismes associés à l’alimentation représentent 3 % du microbiome intestinal des adultes et 56 % du microbiome intestinal des bébés.

“Il s’agit de la plus grande étude sur les microbes présents dans les aliments”, déclare le co-auteur et microbiologiste informatique Nicola Segata, de l’Université de Trente et de l’Institut européen d’oncologie de Milan. « Nous pouvons désormais commencer à utiliser cette référence pour mieux comprendre comment la qualité, la conservation, la sécurité et d’autres caractéristiques des aliments sont liées aux microbes qu’ils contiennent. »

L’équipe a analysé les métagénomes associés à l’alimentation dans 50 pays ; 65% de sources laitières, 17% de boissons fermentées et 5% de viandes fermentées. Outre les applications visant à améliorer les produits alimentaires, les chercheurs soulignent que la compréhension du microbiome alimentaire peut bénéficier directement à la santé humaine, car certains microbes que nous consommons peuvent devenir des membres stables de notre propre corps.

De la Fuente souligne l’importance de ces études, complémentaires aux recherches qu’il mène pour identifier et développer le microbiome le plus bénéfique.

Cristian Díaz-Muñoz, chercheur au Laboratoire de génétique gastro-intestinale (CIC bioGUNE – BRTA), décrit la base de données révélée comme un « véritable atlas pour tout microbiologiste et, par conséquent, un point de départ pour de futures recherches ».

Dans la lignée de De la Fuente, le chercheur du centre basque se distingue par Centre des médias scientifiques (SMC) Espagne : « Le lien entre la microbiologie alimentaire et le microbiote humain confirme le dicton populaire selon lequel nous sommes ce que nous mangeons et réaffirme les bases sur lesquelles établir des aliments probiotiques de qualité qui contiennent des micro-organismes ayant une capacité prouvée à coloniser le tube digestif et à avoir un effet positif. sur la santé intestinale.

Baltasar Mayo Pérez, professeur chercheur CSIC à l’Institut des produits laitiers des Asturies, souligne au SMC que le travail « représente le plus grand effort scientifique pour la caractérisation microbiologique des aliments (…) en utilisant les techniques de séquençage massif de dernière génération et des outils informatiques plus avancés.

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