Les scientifiques ont développé un modèle mathématique qui prédit comment le nombre et les effets des mutations bactériennes conduisant à une résistance aux médicaments affecteront le succès des traitements antibiotiques. Leur modèle, décrit aujourd'hui dans la revue « e Life », fournit de nouvelles informations sur le développement de la résistance aux médicaments en milieu clinique et fournit des conseils sur la manière dont de nouvelles stratégies de traitement peuvent être développées pour prévenir l'apparition de cette résistance. La résistance aux antibiotiques constitue un défi majeur de santé publique provoqué par des modifications des cellules bactériennes qui leur permettent de survivre aux médicaments conçus pour les tuer. La résistance résulte souvent de nouvelles mutations bactériennes qui surviennent au cours du traitement d’une infection. Il est important de comprendre comment cette résistance se développe et se propage à travers les populations bactériennes, ce qui évite l’échec du traitement.
La première auteure Claudia Igler, postdoctorante à l'ETH Zurich, en Suisse, a expliqué que les modèles mathématiques constituent un outil crucial pour examiner les résultats d'un traitement médicamenteux et pour évaluer le risque de développer une résistance aux antibiotiques. Ces modèles examinent généralement une seule mutation conduisant à une résistance totale aux médicaments, mais il peut y avoir plusieurs mutations qui augmentent la résistance des bactéries aux antibiotiques. Pour leur étude, Igler et son équipe ont collecté des preuves expérimentales selon lesquelles le développement de la résistance aux médicaments suit ces deux schémas : une mutation unique et des mutations multiples et ont utilisé ces informations pour créer un cadre de modélisation éclairé qui illustre le développement de la résistance par rapport à la résistance à plusieurs niveaux dans les cellules bactériennes. en réponse au type de médicament prédit dans le corps et aux stratégies de traitement.
Ils ont examiné comment le risque d’échec du traitement évolue lorsque plusieurs étapes de mutation sont prises en compte et combien de souches différentes (mutations) de bactéries sont utilisées. L’équipe a découvert que le développement d’une résistance aux médicaments est considérablement limité lorsque la bactérie nécessite plus de deux mutations. De plus, l’ampleur de cette limitation, et donc la probabilité d’échec du traitement, dépend fortement de la combinaison du type de médicament et de la voie d’administration, telle qu’une perfusion orale ou intraveineuse.
Ce travail peut être considéré comme une étape décisive vers la compréhension du développement de la résistance aux antibiotiques dans des contextes de traitement cliniquement pertinents. Cela souligne l’importance de mesurer le niveau de résistance aux antibiotiques conféré par les mutations pour soutenir des stratégies de traitement antimicrobien efficaces.
