Cycle lytique des bactériophages

Les bactériophages, aussi connus sous le nom de phages, sont des virus spécialisés qui infectent les bactéries. Une caractéristique essentielle des phages est leur morphologie distinctive en “ queue et tête ”. Un phage commence le processus d’infection (c.-à-d. le cycle lytique) en s’attachant à l’extérieur d’une cellule bactérienne. L’attachement est réalisé par l’intermédiaire de protéines dans la queue du phage qui se lient à des protéines de récepteur spécifiques sur la surface externe de la bactérie. La queue injecte le génome d’ADN du phage dans le cytoplasme bactérien. Dans le cycle de réplication lytique, le phage utilise la machinerie cellulaire de la bactérie pour fabriquer des protéines essentielles à la réplication et à la dispersion du phage. Certaines de ces protéines font que la cellule hôte absorbe de l’eau et éclate, ou lyse, une fois que la réplication du phage est terminée, libérant des centaines de phages qui peuvent infecter de nouvelles cellules bactériennes.

La phagothérapie

Depuis le début du XX^e siècle, les chercheurs ont reconnu la valeur potentielle des bactériophages lytiques dans la lutte contre les infections bactériennes chez les plantes cultivées, les humains et les animaux d’élevage. Parce que chaque type de phage peut infecter et lyser seulement des types spécifiques de bactéries, les phages représentent une forme très spécifique de traitement antibactérien. Cette qualité contraste avec les antibiotiques familiers que nous prenons souvent pour les infections bactériennes, qui sont généralement des traitements à large spectre qui tuent à la fois les bactéries pathogènes et bénéfiques. L’utilisation généralisée d’antibiotiques à large spectre a provoqué l’évolution de la résistance bactérienne à des classes entières de ces médicaments, rendant potentiellement mortelles des infections auparavant traitables. Comme plus de bactéries pathogènes développent une résistance aux antibiotiques, la phagothérapie à spectre étroit peut devenir une alternative utile. Étant donné que les phages sont très spécifiques aux bactéries qu’ils infectent, l’évolution de la résistance aux phages serait également limitée à la souche particulière des bactéries.

Cependant, plusieurs obstacles doivent être surmontés pour que la phagothérapie devienne une alternative viable aux antibiotiques. Par exemple, la grande spécificité des phages est également un inconvénient, parce que différents phages seraient nécessaires pour chaque espèce de bactérie pathogène ou même chaque souche de bactéries au sein d’une espèce pathogène. Il serait donc difficile de produire des phages pour de nombreuses infections bactériennes différentes à grande échelle. En outre, en raison de la spécificité des phages, il serait nécessaire soit de connaître la souche bactérienne particulière qui est à l’origine d’une infection soit d’utiliser un cocktail de phages multiples différents dans le traitement et espérer que l’un d’eux correspond à la bactérie pathogène. Malgré ces inconvénients, la phagothérapie reste un domaine actif de recherche.