Une course contre la montre. Quand un malade est victime d’une infection grave, les médecins doivent trouver au plus vite l’antibiotique qui viendra à bout de la bactérie qui frappe. Or, avec la culture en boîte de Petri, cette recherche prend au minimum 8 heures, et parfois jusqu’à 24 heures.
Observer le stress oxydatif de la bactérie
La « pince optique » à bactéries conçue par deux équipes du CEA (Leti et Irig) avec le LTM* pourrait réaliser la même opération en deux heures. Avec la même fiabilité. Elle repose sur un nouveau paradigme.
« Attendre de voir si une bactérie soumise à un antibiotique continue à pousser, c’est très long, explique Pierre Marcoux, ingénieur chercheur au CEA-Leti. Nous proposons pour notre part d’observer son stress oxydatif. Si la bactérie est sensible au traitement, sa membrane se charge très vite en fonctions oxygénées et change d’indice de réfraction. »
Une détection quasi instantanée
Comment détecter cette transformation ? Avec la « pince optique »… Celle-ci comprend deux micromiroirs entre lesquels un faisceau laser rebondit de milliers de fois, puis s’échappe. Cette résonance crée une force qui attire les bactéries proches ; en retour, celles-ci modifient la fréquence de résonance, de manière différente selon qu’elles sont saines ou oxydées.
Cette détection est quasi instantanée. Mais elle doit porter sur de multiples bactéries pour que la mesure soit fiable. Ce qui explique les deux heures annoncées.
Vers un appareil simple à régler et à utiliser
Le dispositif a déjà fait ses preuves sur des bactéries soumises à des températures de plus en plus élevées. Il faut maintenant le perfectionner et l’évaluer pour des bactéries confrontées à des antibiotiques. C’est l’objet d’un projet de recherche franco-suisse qui débute, SUPPLY. Il réunit le CEA, le LTM, l’EPFL** et le CHU de Lausanne. Son but : proposer un prototype aux laboratoires de biologie dans quatre ans.
« Il faut bien sûr valider notre paradigme, précise Pierre Marcoux : l’observation du stress oxydatif prédit-elle l’efficacité d’un antibiotique avec la même fiabilité qu’une culture en boîte de Petri ? En parallèle, nous devons développer un appareil simple à régler et à utiliser, aisément manipulable par un biologiste ».
Un outil pour prévenir les antibiorésistances
SUPPLY se penchera en parallèle sur une seconde « pince optique », imaginée par les chercheurs de l’EPFL.
Le projet sera suivi avec intérêt par les cliniciens qui réclament depuis 20 ans des outils plus performants pour cibler les antibiothérapies. Aujourd’hui, en attendant le verdict de la boîte de Petri, ils sont contraints d’administrer des antibiotiques à large spectre. Ce qui aggrave le risque à long terme d’antibiorésistances, sans forcément soulager le patient.
*LTM : Laboratoire des technologies de la microélectronique (Grenoble)
*EPFL : École polytechnique fédérale de Lausanne