Des phages atteignent des bactéries urinaires cachées dans une vessie cultivée en laboratoire

Dans le laboratoire de la professeure Jennifer Rohn, au département de médecine de l’UCL, une pipette surplombe une microvessie humaine en 3D conçue pour laisser circuler de l’urine. Dans ce modèle, des chercheurs de l’UCL, de l’Université d’Oxford et de l’Université de Leicester ont constaté que les phages pouvaient réduire les bactéries responsables d’infections urinaires cachées dans la paroi de la vessie — des réservoirs protégés que les antibiotiques peinaient à éliminer.

Les infections urinaires comptent parmi les infections les plus courantes au monde, avec environ 400 millions de cas chaque année. Elles peuvent réapparaître après un traitement antibiotique, car les bactéries ne sont pas toujours éradiquées : certaines peuvent survivre dans la paroi de la vessie, où elles sont plus difficiles à atteindre pour les traitements. L’équipe s’est concentrée sur Escherichia coli uropathogène, ou UPEC, une souche adaptée à l’infection des voies urinaires et responsable de la plupart des infections urinaires.

Le modèle a été conçu pour corriger un angle mort des tests courants. Les laboratoires hospitaliers testent généralement les bactéries d’un patient dans un liquide immobile et riche en nutriments, alors qu’une vraie vessie est soumise à un écoulement d’urine et possède une paroi vivante. Le Dr Ramon Garcia Maset et ses collègues d’Oxford ont mis au point un dispositif compatible avec les cultures cellulaires habituelles afin de recréer les conditions d’écoulement des cycles urinaires. Après l’introduction d’UPEC, les bactéries sont devenues plus aptes à adhérer à la surface de la vessie, à envahir sa paroi et à former des réservoirs à l’intérieur des cellules vésicales. La nitrofurantoïne s’est montrée efficace dans les tests classiques, mais a peiné à éliminer complètement l’infection dans la microvessie.

Les chercheurs ont ensuite testé un cocktail de phages — des virus qui infectent et détruisent les bactéries. Dans le modèle traversé par un flux, les phages seuls ont eux aussi peiné à éliminer l’infection. En association avec l’antibiotique, toutefois, les résultats du traitement se sont améliorés. La différence concernait les réservoirs : contrairement à l’antibiotique, les phages ont réduit le nombre de réservoirs bactériens protégés à l’intérieur de la paroi de la vessie. L’équipe a également observé des signes d’une signalisation immunitaire accrue, notamment des cytokines et des chimiokines, des protéines messagères qui contribuent à coordonner l’inflammation et à attirer les cellules immunitaires vers une infection.

Qu’est-ce qui change, concrètement ? Les médecins ne disposent pas encore d’un traitement courant par phages contre les infections urinaires récurrentes, mais les laboratoires ont désormais un modèle susceptible de révéler pourquoi un médicament semble efficace lors d’un test classique et échoue face à des bactéries abritées dans le tissu vésical. Les résultats de l’étude proviennent d’un modèle cultivé en laboratoire, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer l’efficacité du traitement, déterminer comment administrer les phages et identifier les patients les plus susceptibles d’en bénéficier. La conception du dispositif et les outils d’analyse d’images sont librement accessibles à d’autres laboratoires.