Des chercheurs de New England Biolabs et de l'Université Yale ont développé le premier système entièrement synthétique pour l'ingénierie de bactériophages ciblant Pseudomonas aeruginosa, une bactérie résistante aux antibiotiques majeure. Publié dans PNAS, la méthode utilise des séquences d'ADN numériques pour construire des virus à partir de zéro, contournant les défis traditionnels de modification des phage. Cette innovation vise à accélérer les thérapies contre les menaces mondiales de résistance aux antibiotiques.
Les bactériophages, virus qui attaquent les bactéries, servent de traitements contre les infections depuis plus d'un siècle, mais leur utilisation a explosé face à la montée de la résistance aux antibiotiques. Dans une étude récente de PNAS, des scientifiques de New England Biolabs (NEB) et de l'Université Yale ont présenté une avancée : un système d'ingénierie entièrement synthétique pour des phage ciblant Pseudomonas aeruginosa, un pathogène résistant aux antibiotiques posant des risques mondiaux. Le système exploite la plateforme High-Complexity Golden Gate Assembly (HC-GGA) de NEB, permettant aux chercheurs de construire des phage entièrement à partir de fragments d'ADN synthétique plutôt que d'échantillons de virus naturels. L'équipe a assemblé un phage de P. aeruginosa à l'aide de 28 fragments tels, puis l'a modifié en ajoutant des mutations ponctuelles, insertions, délétions, en échangeant des gènes de fibres de queue pour changer les cibles bactériennes et en intégrant des marqueurs fluorescents pour un suivi en temps réel de l'infection. «Même dans les meilleurs cas, l'ingénierie des bactériophages a été extrêmement laborieuse. Les chercheurs ont passé des carrières entières à développer des processus pour ingénier des bactériophages modèles spécifiques dans des bactéries hôtes», a déclaré Andy Sikkema, co-premier auteur et scientifique de recherche chez NEB. «Cette méthode synthétique offre des bonds technologiques en simplicité, sécurité et vitesse, ouvrant la voie à des découvertes biologiques et au développement thérapeutique.» Contrairement aux techniques conventionnelles nécessitant des stocks physiques de phage et des bactéries hôtes risquées, cette approche construit tout le génome hors des cellules de manière contrôlée, puis l'active dans des souches de laboratoire sécurisées. L'assemblage Golden Gate excelle avec des segments d'ADN courts, réduisant les erreurs et gérant des séquences complexes comme un haut contenu en GC ou des répétitions—problèmes qui tourmentent les autres méthodes. Le travail découle d'une collaboration NEB-Yale, commençant par des optimisations sur le phage T7 d'E. coli avant d'aborder des cibles plus difficiles. Des efforts connexes incluent un article PNAS de novembre 2025 sur des phage synthétiques de Mycobacterium avec le laboratoire Hatfull de l'Université de Pittsburgh et Ansa Biotechnologies, et une étude ACS de décembre 2025 avec l'Université Cornell sur des biocapteurs basés sur T7 d'E. coli pour la sécurité de l'eau. «Mon laboratoire fabrique des ‘marteaux bizarres’ puis cherche les bons clous», a noté Greg Lohman, investigateur principal senior chez NEB et co-auteur de l'étude. «Dans ce cas, la communauté de la thérapie par phage nous a dit : ‘C'est exactement le marteau que nous attendions’». Ce progrès étend le potentiel des phage comme antibiotiques précis, traitant une crise de santé critique sans les limitations des virus naturels.
