La mauvaise réputation des virus n'est pas surfaite. Ils ont fait un nombre incalculable de malades et des dizaines de millions de morts : rougeole, variole, virus de l’immunodéficience humaine (VIH), COVID-19... Or, aujourd'hui, ce serait une erreur de mettre tous les virus dans le même panier. Les bactériophages, des mangeurs de bactéries, sont une exception.

Oui, le phage est un virus. Mais il est sans danger pour la santé humaine, indique le microbiologiste Sylvain Moineau, expert mondial affilié à l’Université Laval.

Contrairement aux antibiotiques qui tuent toutes les bactéries, le phage est plutôt un tireur d’élite. Quand on traite avec des antibiotiques, on tue souvent de bonnes bactéries aussi; il y a des dommages collatéraux, précise à son tour le microbiologiste Louis-Charles Fortier, chercheur à l'Université de Sherbrooke, qui ajoute que les phages, eux, s'attaquent seulement aux bactéries qu'on veut éliminer, tout en épargnant les bonnes bactéries avoisinantes.

Le phage : presque parfait!

Le phage n’est pas pour autant un tueur universel. Le virus est incapable de s'attaquer à toutes les bactéries. Chaque phage est adapté à une cible bien précise. Par exemple, certains phages sont assez efficaces pour contrer la bactérie E. coli. Mais contre le C. difficile, c’est plus ardu.

Chaque espèce de phages peut tuer un ou deux types de bactéries… et encore. C'est un peu comme une interaction : le phage va avoir la clé, et il va y avoir une serrure à la surface de la bactérie, illustre Sylvain Moineau. Ça prend un match parfait pour que le phage puisse se fixer à la bactérie.

Comment ça fonctionne?

Trouver la concordance parfaite n’est cependant pas une simple affaire.

Pour connaître la bactérie à l’origine de l’infection, on doit faire des analyses microbiologiques, génétiques, moléculaires. On regarde ensuite dans notre catalogue de phages si on peut trouver un match, explique Sylvain Moineau.

Le microbiologiste Sylvain Moineau

Photo : Radio-Canada

Tout cela prend un certain temps. D’ailleurs, si le patient est dans un état critique, on n’aura pas le temps de trouver la bonne combinaison pour le sauver. Par contre, dans les cas d’infections chroniques, par exemple pour une infection urinaire, la phagothérapie est tout indiquée.

Parfois, aucun phage ne parvient à se débarrasser de la bactérie à l’origine d’une infection. Quand cela arrive, des chercheurs vont à la chasse aux nouveaux phages.

Les phages sont partout : dans les égouts, les décharges, les excréments, les sols, etc.

On en a sur nous, dans notre corps, nos aliments, nos écosystèmes, nos milieux aquatiques... Essentiellement, on les trouve là où on a des bactéries.

Guérir une infection bactérienne avec des phages n’est pas nouveau : ça fait plus de 100 ans qu’on sait le faire. La phagothérapie a d’ailleurs permis de guérir des milliers de patients.

Si le développement de la phagothérapie a été relégué aux oubliettes, c’est à cause des antibiotiques. Plus simples et moins coûteux à produire, ils ont rapidement damé le pion à la phagothérapie.

Sauf que, dans certains cas, on n'a plus d'antibiotiques pour traiter des patients qui présentent une résistance. Alors, on fait quoi? s’interroge Sylvain Moineau.

En effet, depuis quelques années, nos antibiotiques ont perdu de leur lustre. L’Organisation mondiale de la santé estime qu’une infection bactérienne sur six dans le monde résiste aux antibiotiques courants, ce qui pourrait causer la mort de plus de 39 millions de personnes dans le monde d’ici 2050. Voilà pourquoi le milieu de la recherche renoue avec les phages, afin de mieux saisir leur potentiel.

Un reportage de Danny Lemieux à ce sujet sera présenté à l'émission Découverte diffusée sur ICI Télé dimanche à 18 h 30.

Usine à phages

À Gatineau, la société Qeen Biotechnologies produit des phages à des fins médicales.

Lors du passage de Découverte, quelques fioles contenant chacune 100 milliards de phages s'apprêtaient à partir pour Londres afin d’y soigner la plaie d’un patient.

La plupart du temps, on va distribuer les phages sous forme liquide stérile, dit Nancy Tawil, PDG de Qeen Biotechnologies. Les cliniciens vont ensuite les injecter soit dans la plaie, à l'intérieur de l'articulation, ou simplement par voie intraveineuse.

Nancy Tawil, présidente-directrice générale de Qeen Biotechnologies

Photo : Radio-Canada

En quelques heures, l’infection devrait être chose du passé. Au pire, le patient aura besoin d’une deuxième dose.

Au Canada, la phagothérapie n'est pas un traitement standard; c’est un traitement à usage compassionnel. On l’utilise seulement quand plus rien ne fonctionne.

Il arrive qu’une fois injectés, les phages alertent le système immunitaire du patient. Ils sont alors perçus comme des intrus dont il faut se débarrasser.

Pour le professeur de microbiologie Louis-Charles Fortier, ce n’est pas un enjeu majeur. Le temps que le système immunitaire bâtisse une réponse contre le phage qu'on injecte, le phage va avoir eu le temps de faire son travail, explique l’expert. Il aura éliminé la bactérie et le patient va être guéri.

Phage plus performant

Grâce à de petites souris, les étudiants de Louis-Charles Fortier tentent de comprendre dans quel contexte le phage est un excellent tueur de bactéries, et dans quel autre il ne l’est pas.

Le microbiologiste Louis-Charles Fortier

Photo : Radio-Canada

Il faut savoir que, pour parer l’attaque d’un phage, la bactérie dispose d’une dizaine de systèmes de défense. Ces systèmes vont couper l'ADN du virus dans les tout premiers instants de l'infection. À ce moment-là, le virus est incapable d'enclencher un cycle de réplication, affirme Louis-Charles Fortier.

Pour rendre les phages plus performants, ses étudiants et lui jouent avec leur génome.

On essaie de modifier les extrémités du phage, ses pattes, de façon à ce qu’il reconnaisse de nouvelles bactéries. On veut élargir son spectre d'action tout en améliorant sa capacité de réplication.

Unir ses forces

Pour augmenter la force de frappe des phages, les chercheurs utilisent des cocktails de virus. On regroupe des phages génétiquement différents, des phages qui utilisent des mécanismes complémentaires pour infecter la bactérie. On espère ainsi qu'au moins un de ces phages saura éliminer la bactérie.

Les chercheurs s'accordent à dire que les phages ne remplaceront pas les antibiotiques. Ils travailleront plutôt en équipe, mais les combinaisons phages-antibiotiques présentent leur lot de défis. Il faut vraiment bien choisir l'antibiotique, bien choisir le phage pour qu’il y ait une synergie, insiste Sylvain Moineau. Parce qu'il arrive à l'occasion que ça ne fonctionne pas.

Bientôt, à Toronto, le phage sera la vedette du plus grand essai clinique jamais produit au Canada. Plusieurs sites partout dans le monde seront impliqués. Sylvain Moineau explique que le but est d'essayer de comprendre pourquoi ça fonctionne dans certains cas, et pourquoi ça ne fonctionne pas dans d'autres.

L’avenir de la phagothérapie s’annonce intéressant… Reste à voir quelle place elle prendra aux côtés des antibiotiques!