Lutter contre les infections pulmonaires grâce à un traitement probiotique innovant
Les chercheurs ont reçu jusqu’à 7 millions de dollars pour mener des recherches dans le cadre du projet PROTECT — un projet qui cible des agents pathogènes tels que Pseudomonas aeruginosa et potentiellement Staphylococcus aureus, qui peuvent entraîner des infections pulmonaires et présenter des risques importants pour la santé des personnes atteintes de mucoviscidose et de celles qui en dépendent. respirateurs.
La subvention a été accordée à des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego et de l’Université de Californie à Berkeley et a été fournie par l’Advanced Research Projects Agency for Health (ARPA-H).
« Nous sommes ravis de commencer cet effort important et reconnaissants envers l’ARPA-H pour sa vision », a déclaré le co-chercheur principal, Karsten Zengler, Ph.D., professeur aux départements de pédiatrie et de bio-ingénierie de l’UC San Diego.
« Cette recherche pourrait ouvrir la voie à une nouvelle modalité permettant d’optimiser le dosage et de surveiller la santé pulmonaire, en particulier chez les personnes souffrant de mucoviscidose, une maladie génétique rare mais débilitante sans remède connu.
« Ce projet représente une stratégie innovante pour lutter contre les maladies infectieuses d’une manière jusqu’alors inexplorée. En cas de succès, cette technologie révolutionnera la façon dont nous abordons les maladies liées aux microbes.
Le projet PROTECT vise à combattre les infections pulmonaires en rassemblant une communauté de microbes pulmonaires bénéfiques capables de supplanter les agents pathogènes nocifs. Les chercheurs identifieront les bactéries probiotiques des microbiomes d’individus sains, en se concentrant sur celles capables de prospérer aux côtés de l’hôte tout en métabolisant les substances dont les agents pathogènes envahisseurs ont besoin pour survivre et proliférer.
En améliorant ces interactions compétitives, le projet vise à protéger la santé pulmonaire et à suivre l’efficacité de ces probiotiques grâce à des molécules de signalisation modifiées. Dans un premier temps, le projet se concentrera sur la fibrose kystique et la bronchectasie, avec un potentiel d’applications plus larges.
Les travaux seront réalisés par phases sur quatre ans. La première phase se concentre sur l’identification et l’analyse des niches compétitives au sein du microbiome des voies respiratoires, en se concentrant particulièrement sur Pseudomonas aeruginosa. Les chercheurs recruteront et échantillonneront des cohortes de patients pour identifier les souches bactériennes et leurs profils métaboliques, en mettant l’accent sur celles associées à la fibrose kystique et à la bronchectasie.
Il effectuera ensuite une génomique métafonctionnelle pour comprendre les interactions microbiennes et les traits métaboliques essentiels à la conception de formulations probiotiques efficaces. Les formulations d’interventions pré- et probiotiques seront testées sur des modèles de souris atteints de fibrose kystique pour obtenir des compositions facilement traduisibles en clinique.
Pseudomonas aeruginosa, une bactérie à Gram négatif, est l’un des agents pathogènes les plus importants et les plus fréquemment résistants aux antibiotiques dans les populations de patients atteints de mucoviscidose.
Présente chez 60 à 80 pour cent des adultes atteints de mucoviscidose, elle est associée à un déclin rapide de la fonction pulmonaire et à une augmentation des exacerbations pulmonaires – une aggravation significative et soudaine des symptômes chez les personnes atteintes de mucoviscidose.
Les infections chroniques entraînent des taux de mortalité plus élevés et un fardeau de santé important en raison des hospitalisations fréquentes et des traitements antibiotiques. L’éradication de Pseudomonas aeruginosa offre des avantages cliniques significatifs, soulignant le besoin urgent de nouveaux traitements. C’est également l’une des principales causes de pneumonies nosocomiales et sous ventilation assistée, ce qui représente un autre défi médical critique non résolu.
Le projet dispose d’un budget pouvant atteindre 22,7 millions de dollars. Les autres co-chercheurs principaux de PROTECT sont Adam P. Arkin, Ph.D., professeur commémoratif Dean A. Richard Newton au département de bio-ingénierie de l’UC Berkeley.