Une nouvelle nano-stratégie pour lutter contre les superbactéries
Il ne suffit pas de retirer les bactéries résistantes aux antibiotiques des eaux usées pour éliminer les risques qu’elles représentent pour la société. Les morceaux qu’elles laissent derrière elles doivent également être détruits. Des chercheurs de la Brown School of Engineering de l’université du riz ont mis au point une nouvelle stratégie pour « piéger et zapper » les gènes de la résistance aux antibiotiques, ces morceaux de bactéries qui, même si leurs hôtes sont morts, peuvent se retrouver dans d’autres bactéries et renforcer leur résistance.
Une stratégie pour « piéger et zapper » les gènes de la résistance
Cela rend également plus difficile l’éradication complète de ces bactéries. Même si une colonie de superbactéries est éliminée, elle pourrait laisser derrière elle des plasmides contenant des gènes de la résistance aux antibiotiques (ARGs), qui peuvent être captés par les futures populations de bactéries. L’un des principaux sujets de préoccupation sont les stations d’épuration des eaux usées, où les pratiques de nettoyage courantes tuent les bactéries mais pas les ARGs. Les chercheurs de cette étude se sont concentrés sur une de ces stations à Tianjin, en Chine, où l’on a découvert qu’un gène particulier, connu sous le nom de NDM1, se propageait.
« Malheureusement, certaines superbactéries résistent à la chloration, et les bactéries résistantes qui meurent libèrent des ARGs extracellulaires qui se stabilisent dans l’argile dans les milieux récepteurs et transforment les bactéries indigènes, devenant des réservoirs résistants », explique Pedro Alvarez, chercheur principal de cette étude. « Cela souligne la nécessité d’une innovation technologique, pour empêcher la libération d’ARGs extracellulaires ».
Piéger les eDNA
En réponse à ce problème, les chercheurs de Rice ont développé une technologie pour nettoyer l’ADN environnemental (eDNA) potentiellement problématique dans les eaux usées. L’astuce consiste à utiliser des nanoplaques de nitrure de carbone graphitique, dont les empreintes moléculaires sont conçues pour ne capturer que l’eDNA. Une fois que ces gènes sont coincés dans les trous de ces nanoplaques, ils peuvent être détruits par un jet de lumière ultraviolette.
Pour donner aux trous la bonne forme, l’équipe a d’abord enduit les bords de cette nanoplaques avec de l’acide méthacrylique, puis y a incorporé de la guanine – l’une des quatre principales bases de l’ADN. Ensuite, l’équipe a lavé la guanine avec de l’acide chlorhydrique, ce qui laisse un trou en forme de molécule de guanine dans la nanoplaque.
37 fois plus efficace pour détruire les ARGs
C’est la partie du « piège » car cette forme spécifique va capturer l’eDNA. Le « zap » se présente sous la forme d’une lumière UV. Lors de plusieurs tests, l’équipe affirme que ce procédé est 37 fois plus efficace pour détruire les ARGs que les nanoplaques de nitrure de carbone qui ne portent pas d’empreinte moléculaire. Les chercheurs affirment que cette technique peut encore être améliorée, mais cette étude de validation du concept montre qu’elle peut fonctionner pour éliminer les gènes de la résistance dans les eaux usées.
Cette recherche a été publiée dans Environmental Science Technology.
Source : Rice University
Crédit photo sur Unsplash : CDC