Focus bactériophages

Que sont les bactériophages ?

Les bactériophages (« mangeurs de bactéries ») sont des virus qui attaquent spécifiquement les bactéries, mais laissent les cellules humaines tranquilles. Comme tous les virus, les phages sont principalement constitués de matériel génétique (ADN ou ARN) et de protéines. Et comme tous les virus, ils ne peuvent pas se reproduire seuls. Ils ont besoin de bactéries pour cela.

Les bactériophages sont très diversifiés et se répartissent en différentes familles. Les phages T4 sont sans doute la famille de phages la plus connue. Ils ont une forme caractéristique avec une tête, une queue et des fibres. Mais il existe aussi des phages sans fibres ou qui forment de longs filaments. Une sélection est présentée ci-dessous. On estime qu'il existe 1015 phages dans le monde, soit 15 milliards de phages par être humain. Ils sont donc les organismes les plus répandus sur notre planète.

Les phages se multiplient exclusivement dans les cellules bactériennes. Jusqu'à présent, deux cycles de vie étaient connus : le cycle lytique et le cycle lysogène. Les phages lytiques détruisent les cellules bactériennes lorsqu’ils les utilisent pour se multiplier. Le phage se fixe à une bactérie et introduit son patrimoine génétique dans la cellule. La bactérie produit alors des fragments de phage qui s'assemblent de manière autonome pour former de nouveaux phages. Lorsque suffisamment de nouveaux phages ont été formés, ils détruisent la cellule. Les virus libérés peuvent alors chercher leurs prochaines victimes. Le film ci-dessous montre le cycle en détail.

De leur côté, les phages lysogènes insèrent leur génome directement dans le génome des bactéries. Lorsque les bactéries se divisent, elles propagent également le génome du phage. Ce dernier peut donc se réactiver ultérieurement. Des facteurs externes peuvent réveiller le génome latent du phage, par exemple lorsque les conditions de vie de la bactérie changent. Celle-ci produit alors des fragments de phage qui s'assemblent pour former de nouveaux phages. Une fois les nouveaux phages produits, ils tuent à leur tour la cellule et sont libérés pour infecter d'autres bactéries.

Où sont utilisés les bactériophages ?

En médecine, les phages servent à traiter les infections bactériennes. Dans l'agriculture, ils sont utilisés comme pesticides biologiques, médicaments vétérinaires et additifs alimentaires. L'industrie alimentaire utilise quant à elle les phages comme désinfectants naturels.

Phagothérapie

Le principe du traitement des infections bactériennes à l'aide de bactériophages est simple : l'ennemi de mon ennemi est mon ami. Les phages pénètrent dans les bactéries pathogènes et les tuent.

Cependant, il faut tenir compte de certains éléments. La plupart des phages sont très spécifiques et n'attaquent que certaines espèces bactériennes, voire seulement certains sous-groupes. Les bactéries mutent très rapidement et forment ce qu'on appelle des souches, des variantes d'une espèce qui se distinguent les unes des autres par certaines caractéristiques. Cela peut empêcher un phage d'attaquer ces bactéries.

Pour pouvoir traiter les patient·e·s, il faut isoler la bactérie responsable de l'infection et la tester en laboratoire. On recherche ensuite le phage approprié pour combattre la bactérie. Pour certaines espèces bactériennes, il est difficile, voire impossible à l'heure actuelle, de trouver des phages adaptés.

Avec le temps, les bactéries deviennent résistantes non seulement aux antibiotiques, mais aussi aux phages. Afin de prévenir le développement d'une résistance, les médecins utilisent parfois des combinaisons de différents phages. Toutefois, dans certains cas, les bactéries acquièrent cette résistance au prix d'une virulence moindre, ce qui les rend plus vulnérables et plus faciles à combattre par le système immunitaire.

Agriculture et environnement

Afin de réduire l'utilisation de produits chimiques problématiques, l'agriculture utilise des phages comme produits phytosanitaires et médicaments vétérinaires. Les arbres fruitiers, en particulier, sont traités avec ces virus. Ceux-ci sont principalement utilisés dans les serres.

L'UE examine actuellement le premier produit à base de phages destiné à être utilisé dans l'horticulture. Il est censé protéger les pommiers et les poiriers contre le feu bactérien, une maladie végétale causée par la bactérie Erwinia amylovora.

Industrie alimentaire

Il existe déjà des produits à base de phages disponibles dans le commerce qui sont utilisés pour le traitement des fruits et légumes fraîchement coupés et prêts à la consommation, dans la transformation de la viande et dans la production de fromage. En raison de l'absence d'autorisation alimentaire, ils ne peuvent toutefois pas être utilisés dans l'UE, contrairement aux États-Unis, au Canada, à Israël ou à la Suisse.

En Suisse, selon l'Office fédéral de la sécurité alimentaire et des affaires vétérinaires (OSAV), « les bactériophages peuvent être utilisés dans le cadre d'un procédé visant à prolonger la durée de conservation et à augmenter la sécurité hygiénique et microbiologique des denrées alimentaires d'origine non animale ». Listex est un exemple de produit de ce type.

Avec Bafasal, l'UE a autorisé à l'été 2025 un additif alimentaire pour poulets qui réduit ou empêche l'infection par la salmonelle.

Aux États-Unis, la société AgriPhage propose des phages pour lutter contre les maladies bactériennes chez les plantes et les animaux et pour traiter les denrées alimentaires.

Qu'en est-il de l'autorisation des phagothérapies ?

Suisse

À ce jour, aucune étude clinique répondant aux normes actuelles n'a démontré l'efficacité des phagothérapies chez l’être humain. Or, de telles études sont nécessaires pour obtenir une autorisation de mise sur le marché.

Au cours des premières décennies qui ont suivi l'apparition des phagothérapies, de nombreuses études ont été menées, mais elles ne répondent pas aux exigences actuelles. Les phagothérapies n'intéressant guère les grands groupes pharmaceutiques pour diverses raisons, il est difficile de mener d'autres études, car celles-ci sont coûteuses. Actuellement, seules quelques études de petite envergure sont en cours, dont une sur les infections pulmonaires chez les personnes atteintes de mucoviscidose.

La thérapie par phages n'étant pas autorisée, elle ne peut actuellement être utilisée qu'en cas d'urgence, lorsque toutes les options thérapeutiques autorisées ont été épuisées et qu'une issue grave est à craindre (un décès ou une amputation, par exemple).

Avant tout traitement, les patient·e·s ou leurs proches doivent être informé·e·s en détail du traitement et de ses risques, puis donner leur consentement. Aucune autorisation officielle n'est nécessaire à cet effet. Les directives de l'Académie suisse des sciences médicales (ASSM) stipulent que les médecins traitants doivent demander l'avis d'un comité d'expert·e·s compétent ou au moins un deuxième avis. Dans certaines cliniques, la commission d'éthique compétente doit donner son accord. La responsabilité incombe au fabricant de la préparation phagique utilisée et aux médecins traitants.

Union européenne et autres pays

Dans la plupart des pays, les thérapies par phages ne sont pas officiellement autorisées, comme en Suisse. La Géorgie fait toutefois exception.

Certains pays ont facilité l'accès malgré l'absence d'autorisation. En effet, sans cela, les traitements par phages sont rarement utilisés, même en cas d'urgence. Les obstacles et les formalités administratives sont trop importants.

La Belgique est un pionnier en matière de facilitation de l'accès en Europe. Dans ce pays, les médecins sont autorisés à utiliser des phages à condition qu'ils et elles respectent les règles de sécurité et que le produit utilisé soit fabriqué par un laboratoire certifié par l'État et contrôlé par un laboratoire certifié indépendant. Malgré cette facilitation, le nombre de traitements n'a pas fortement augmenté en Belgique.

Le Portugal a récemment adopté le système belge, tandis que l'accès est également facilité en France. L'UE travaille également à une solution paneuropéenne. Cependant, chaque État membre pourra décider s'il souhaite ou non introduire ce système.

Une pratique facilitée existe également, à des degrés divers, en Australie et aux États-Unis.