Lorsque
Alexander Fleming est revenu de vacances à l'été 1928 et a découvert une table infectée par Penicillium notatum dans son laboratoire de Londres, il a commencé une nouvelle ère de supériorité de la science sur la nature. Depuis lors, les antibiotiques, découverts par lui personnellement et de nombreux autres découverts grâce à son travail, ont sauvé des millions de vies et sauvé un grand nombre de personnes de la souffrance. Mais dès le début de cette ère, les scientifiques savaient que cela prendrait fin. Ils ne savaient tout simplement pas quand exactement.
La résistance
bactérienne aux antibiotiques est naturelle et inévitable. Par chance, plusieurs bactéries auront des gènes qui peuvent les protéger des drogues, elles transmettront ces gènes - et pas seulement à leur progéniture,
mais parfois à leurs voisins . Les experts en épidémiologie computationnelle obtiennent enfin les données dont ils ont besoin et les traitent pour modéliser ce phénomène. Mais personne n'essaie d'utiliser ces outils pour prédire la fin de l'ère des antibiotiques - il est déjà venu. Ils se concentrent sur la compréhension de la rapidité avec laquelle les bactéries résistantes seront majoritaires et de ce que les médecins peuvent en faire - si possible.
En 2013, le directeur des Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Tom Frieden, a
déclaré aux journalistes : "Si nous n'agissons pas avec prudence, nous nous retrouverons bientôt à l'ère post-antibiotique." Aujourd'hui, à peine quatre ans plus tard, cette agence prétend en faire partie. "Nous disons cela parce qu'une bactérie universellement résistante a émergé", a déclaré Jean Patel, responsable de la stratégie et de la coordination du CDC pour l'utilisation des antibiotiques. "Les gens meurent en raison du manque d'antibiotiques qui peuvent traiter leurs infections - des infections qui n'étaient pas si faciles à traiter il n'y a pas si longtemps."
En août dernier, une femme de plus de 70 ans a été admise dans un hôpital de Reno, pc. Nevada, avec une
infection bactérienne de la cuisse . La bactérie appartenait à une classe de microbes particulièrement
résistants appelés
entérobactéries résistantes aux carbapénèmes (CRE). Mais cette bactérie n'a été prise ni par les
carbapénèmes , ni par la
tétracycline , ni par la
colistine , et en général aucun appareil antibactérien sur 26 disponible dans le commerce. Quelques semaines plus tard, elle est décédée d'un choc septique.
Pour les responsables de la santé, à qui appartient Patel, cet incident marque la fin d'une époque et le début d'une nouvelle. La question est: à quelle vitesse cette endurance universelle peut-elle se propager? "Quand arriverons-nous à une situation dans laquelle l'infection sera plus souvent impossible à guérir que possible?" - dit Patel. "Ce sera très difficile à prévoir."
Elle le sait, car elle a déjà essayé. En 2002, le premier staphylocoque doré
résistant à la vancomycine est apparu chez un homme de 40 ans du Michigan souffrant d'un ulcère de jambe chronique. La situation semblait très triste: le staphylocoque est l'une des infections les plus courantes chez l'homme et la vancomycine est l'antibiotique le plus courant pour son traitement. De plus, le gène résistif était situé sur le
plasmide - un anneau d'ADN se déplaçant librement, ce qui lui permettait de se déplacer facilement. Les épidémiologistes des CDC ont travaillé avec des microbiologistes tels que Patel pour créer un modèle qui prédit dans quelle mesure et à quelle vitesse il peut se propager. Patel ne se souvient pas des chiffres exacts, mais elle rappelle que les résultats étaient effrayants. «Nous sommes très préoccupés par ce problème», dit-elle.
Heureusement, dans ce cas, les modèles étaient erronés. Depuis 2002, seuls 13 cas d'apparition de staphylocoques résistants à la vancomycine ont été enregistrés, et tous les patients ont survécu.
Une telle erreur a très perplexe l'équipe. Mais la biologie a parfois de telles difficultés. «J'ai travaillé avec cette bactérie dans des laboratoires où elle pousse très bien, mais elle ne semble pas se propager d'une personne à l'autre», explique Patel. Et bien qu'ils ne sachent toujours pas pourquoi, l'une des hypothèses suggère que l'apparition de ce gène résistant ne passe pas sans laisser de trace aux bactéries. Il a rendu le staphylocoque immunisé contre son ennemi juré, tout en compliquant le processus de survie en dehors du corps humain. Les règles de l'hôpital, la période de l'année, la géographie peuvent également influencer la distribution. Ceci est similaire aux tentatives de prévisions météorologiques.
"Il n'est pas possible de faire de telles prédictions sur papier ou en y réfléchissant", a déclaré Bruce Lee, chercheur en santé publique au Johns Hopkins Institute. Il travaille avec des organisations de santé à Chicago et dans le comté d'Orange pour prédire les voies les plus probables de propagation de la CRE, le type de bactérie qui a tué une femme au Nevada si elles apparaissaient dans les hôpitaux. Dans le passé, ces modèles étaient uniquement basés sur les mathématiques - Patel a donc essayé de construire ses prédictions. Oui, leurs équations étaient complexes, mais pas suffisantes pour prendre en compte des choses comme le comportement humain, la biologie des bactéries et leur interaction avec l'environnement. «Dans notre région, les gens commencent de plus en plus à comprendre que pour faire face à la propagation des bactéries résistantes aux antibiotiques avec un degré de détail suffisant, vous devez travailler avec des modèles basés sur des données dans lesquels vous pouvez visualiser des millions de scénarios différents - tout comme le font les météorologues» Dit Lee.
Dans une
étude publiée par Lee l'année dernière, il décrit la probabilité de propagation de la CRE dans 28 hôpitaux et 74 hôpitaux privés du comté d'Orange. Dans ce modèle, pour chaque hôpital virtuel, le nombre de lits coïncidant avec le nombre de lits dans les établissements réels, ainsi que toutes les informations sur la connectivité des établissements, ont été prescrits. Dans le modèle, chaque patient était une unité de calcul qui, un jour donné, transfère ou ne tolère pas la CRE. Ces unités se déplaçaient dans l'écosystème des soins de santé, interagissaient avec les médecins, les infirmières, les lits, les chaises, les portes une centaine de millions de fois, et à chaque nouvelle simulation, ces paramètres étaient légèrement ajustés. Il a constaté que sans renforcer les mesures de contrôle, telles que la vérification régulière de la résistance des vecteurs et de la quarantaine, la CRE deviendrait
endémique - constamment présente - dans presque tous les hôpitaux du comté d'Orange dans dix ans.
Et après l'entrée de la CRE dans le système de santé, il sera difficile de s'en débarrasser. «C'est comme essayer de chasser les termites de la maison», explique Lee. "Dès qu'ils se dirigent vers où tout est connecté à tout, ils deviennent une partie intraitable de l'écosystème." Donc, si les médecins et les sœurs peuvent identifier rapidement les personnes qui peuvent propager la CRE, ils peuvent au moins isoler la menace. Même s'ils ne pourront eux-mêmes rien offrir aux patients.
Jusqu'à présent, la bonne nouvelle est que les seuls cas de transmission interhumaine de bactéries 100% résistantes se produisent uniquement sur le supercalculateur de Lee. Dans le monde réel, aucun cas de ce type n'a été enregistré. Mais c'est ce que Patel et CDC recherchent. Cela portera la situation au niveau supérieur, explique Patel. Pour se tenir au courant, l'année dernière, l'agence a dépensé 14,4 millions de dollars pour
créer un réseau de sept laboratoires locaux capables d'effectuer des tests génétiques d'échantillons bactériens prélevés dans les hôpitaux. Maintenant, ils mettent en œuvre un programme qui permettra un jour de connecter tous les hôpitaux des États-Unis directement au système de suivi des CDC pour suivre automatiquement chaque événement aux États-Unis lié aux bactéries résistantes aux antibiotiques en temps réel.
Parallèlement, Patel et, avec un succès variable, le reste du monde, suivent le développement d'antibiotiques. Tout ne se passe pas bien non plus dans ce domaine. La semaine dernière, l'Organisation mondiale de la santé a
publié un rapport analysant tous les médicaments antibactériens en cours de développement. Les conclusions sont sombres: pas assez de médicaments, pas assez d'innovation. Pour chaque nouveau médicament parmi 51 options, des micro-organismes qui y sont déjà résistants peuvent déjà être trouvés. Des chercheurs, tels que Patel et Lee, espèrent que leurs travaux minimiseront les menaces existantes, en découvriront de nouvelles à mesure qu'elles se présenteront et donneront aux sociétés pharmacologiques le temps de développer de nouveaux médicaments. L'ère des antibiotiques est peut-être terminée, mais il reste encore beaucoup à faire avec la nouvelle ère à venir.