Chapitre 2 - Des progrès dans la lutte contre les infections nosocomiales

Objets de rumeurs et de fausses statistiques, effrayantes par les milliers de décès qu’elles provoquent dans des lieux de soins, les infections nosocomiales occupent le devant de la scène médicale. Elles ne sont toutefois pas inexorables. Alors qu’un nouveau plan national a été lancé fin 2004, la lutte a commencé à porter ses fruits.

Streptococcus pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa
CDC Public Health Image Library, domaine public

Les infections nosocomiales ou hospitalières sont des infections acquises en milieu médical (hôpitaux, cliniques, centres médicaux). Elles peuvent être directement liées aux soins, notamment aux explorations invasives, par exemple si un instrument, un dispositif de ventilation assistée ou une sonde est lui-même contaminé, ou bien provenir d’un contact avec une personne ou un matériel infecté, ou encore être transmises par l’eau, par l’air (légionnelles, Aspergillus) ou par les aliments (colibacilles, salmonelles…).
En France, elles causeraient la mort de plus de 4 200 personnes par an. Selon le ministère de la Santé, 20 à 30 % au moins de ces infections seraient évitables. Mais la France, pionnière dans la recherche sur les maladies infectieuses, a longtemps négligé l’épidémiologie, ne se dotant d’instruments de mesure et de contrôle des épidémies que depuis les années 1980, sous l’influence de la progression du sida. Les infections nosocomiales n’ont vraiment été considérées comme un problème de santé publique qu’à partir du début des années 1990. Le retard accumulé commence seulement à être rattrapé.
Les premiers Comités de lutte contre les infections nosocomiales (CLIN) ont été mis en place dans les établissements de santé par un décret de mai 1988, mais ils n’ont été complétés qu’en août 1992 par cinq structures régionales de coordination (CCLIN) et une instance nationale, le Comité technique des infections nosocomiales (CTIN). Ce n’est qu’en 1998, avec la loi n° 98-535 du 1er juillet « relative au renforcement de la veille sanitaire et du contrôle de la sécurité sanitaire des produits destinés à l'homme » qu’a été introduite l'obligation, pour tous les établissements de santé, publics et privés, d'organiser la lutte contre les infections nosocomiales en leur sein.

Travail en réseaux

Fort heureusement, depuis la fin des années 1990, toutes ces structures travaillent en réseaux et sont reliées à l’Institut de veille sanitaire (InVS) et à la Direction générale de la Santé (DGS). Elles ont élaboré de nombreuses recommandations nationales et locales visant à prévenir les infections nosocomiales. S’y ajoutent les équipes opérationnelles d’hygiène (EOH) dans les établissements, le Réseau d’alerte, d’investigation et de surveillance des infections nosocomiales (RAISIN), les Centres nationaux de Référence (CNR), chargés de la surveillance d’un ou plusieurs micro-organismes, et l’Observatoire national de l’épidémiologie de la résistance bactérienne aux antibiotiques (ONERBA), qui fédère les microbiologistes qui se consacrent à la surveillance de la résistance aux antibiotiques. Un « comité technique des infections nosocomiales et des infections liées aux soins » (CTINILS) a été créé en septembre 2004 auprès du Conseil supérieur d'hygiène publique de France afin de fournir des expertises scientifiques en matière d’évaluation et de gestion du risque infectieux. Ajoutons qu’une mission nationale « Information et Développement de la Médiation sur les Infections Nosocomiales » (IDMIN) a été confiée à la Haute Autorité de santé (HAS) début 2006 afin « d’écouter et
d’accompagner les victimes de ces infections, d’assurer le suivi personnalisé de leur cas, tout en limitant le recours au contentieux systématique » (1).



L’enquête de 2006

La dernière grande enquête de prévalence des infections nosocomiales a été menée en juin 2006 par le RAISIN, sous la coordination de l’Institut de veille sanitaire (InVS) (2). Elle a porté, un jour donné, sur 358 467 patients hospitalisés dans 2 337 établissements, représentant 95 % des lits hospitaliers. La prévalence globale des infections nosocomiales était de 5,4 % (19 296 patients infectés), contre 6,9 % (21 010 personnes infectées) dans l’enquête précédente de 2001. Les infections urinaires représentaient 30 % des cas (40 % des cas en 2001), suivies par les infections respiratoires (15 %, 19 % en 2001) et les infections de l’organe opéré (ISO, infections du site opératoire, 14 %, 10 % en 2001).
Dans cette enquête, les principales bactéries responsables des infections nosocomiales étaient les entérobactéries (Escherichia coli, 25 %), les staphylocoques dorés (Staphylococcus aureus, 19 % dont la moitié résistants à la méticilline), et le bacille pyocyanique (Pseudomonas aeruginosa, 10 %). Point positif, la prévalence des patients infectés par des staphylocoques dorés résistants à la méticilline (SARM), antibiotique couramment employé pour éliminer ces germes, aurait diminué en moyenne de 41 % entre 2001 et 2006, notamment dans les hôpitaux psychiatriques (-58 %) et les CHR et CHU (-48 %), à l’exception des cliniques MCO (médecine, chirurgie, obstétrique) de plus de 100 lits (+ 0,8 %). Un résultat proche de l’objectif fixé par le Plan national de lutte contre les infections nosocomiales 2005-2008, lancé fin 2004, qui souhaitait faire baisser le taux de SARM de 25 % dans au moins 75 % des établissements d’ici 2008. Certaines mesures de base qui étaient insuffisamment appliquées, telles que  l'hygiène des mains et l'inclusion d'informations spécifiques dans les dossiers médicaux – de manière à identifier en cas de réadmission, les patients déjà connus comme porteurs de bactéries multi résistantes – semblent donc fournir leurs premiers effets.

Proportion de souches invasives de staphylocoque doré résistantes à la méticilline/oxacilline en 2005 dans l’Union européenne
Source : European Antibiotics Resistance Surveillance System (EARSS), rapport 2005

(1) http://www.infonosocomiale.com/
(2) http://www.invs.sante.fr/publications/2007/enp2006_resultats_preliminaires/

Sites Internet à consulter

Programme national de lutte contre les infections nosocomiales 2005-2008

Programme national de lutte contre les infections nosocomiales 2005-2008 http://www.sante.gouv.fr/htm/actu/infect_nosoco181104/sommaire.htm

Dossier « Les infections nosocomiales »,
Ministère de la santé et des solidarités,
janvier 2007
http://www.sante.gouv.fr/htm/dossiers/nosoco/comprendre_in_2007.pdf

Nosobase
http://nosobase.chu-lyon.fr/

100 recommandations pour la surveillance et la prévention des infections nosocomiales
http://www.sante.gouv.fr/htm/pointsur/nosoco/guide/txt01.html 

CCLIN Inter région Paris-Nord
http://www.ccr.jussieu.fr/cclin/

Numéro thématique du BEH (juillet 2004) sur la résistance aux antibiotiques
http://www.invs.sante.fr/beh/2004/32_33/index.htm

RAISIN (Réseau d'alerte, d'investigation et de surveillance des infections nosocomiales)
http://www.invs.sante.fr/publications/2002/raisin_oct_2002/

ONERBA
(Observatoire National de l’Epidémiologie de la Résistance Bactérienne aux Antibiotiques)
http://www.onerba.org/

Résistance aux anti-infectieux, InVS
http://www.invs.sante.fr/surveillance/resistance/

Centres Nationaux de Référence
http://www.invs.sante.fr/surveillance/cnr/

European Antibiotics Resistance Surveillance System (EARSS)
http://www.rivm.nl/earss

Improving Patient Safety in Europe (IPSE)
http://helics.univ-lyon1.fr/

Hospital in Europe Link for Infection Control through Surveillance (HELICS)
http://helics.univ-lyon1.fr/helicshome.htm

Le 1er février 2007, l’Union européenne a lancé officiellement le réseau MOSAR (Mastering Hospital Antimicrobial Resistance and its spread into the community), un réseau de recherche européen destiné à maîtriser l’émergence et la diffusion des bactéries résistantes aux antibiotiques en milieu hospitalier, et coordonné par le Pr Christian Brun Buisson (Inserm U657). Il était temps ! Si des consortiums de surveillance épidémiologique des résistances microbiennes existent depuis plusieurs années, à l’exemple du système EARSS (European Antibiotics Resistance Surveillance System), ou si un réseau se penche depuis un an sur les infections respiratoires en milieu communautaire (GRACE, Genomics to combat resistance against antibiotics in Community-acquired Lower Respiratory Tract Infections in Europe, lancé en mars 2006), l’Europe avait peu investi la question cruciale des mécanismes de diffusion des résistances bactériennes et celle, corollaire, des stratégies de prévention les plus adaptées à l’hôpital.

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La question n’est en effet pas aussi triviale qu’il peut y paraître. On sait que les bactéries résistantes se répandent rapidement dans les hôpitaux mais on ne connaît pas précisément les processus en jeu, compte tenu des structures et activités spécifiques de ces établissements, explique Didier Guillemot, coordinateur scientifique adjoint de MOSAR (Inserm U657 « Pharmaco-épidémiologie et évaluation de l’impact des produits de santé sur les populations » et CeRBEP, Institut Pasteur, Paris).

MOSAR va d’abord s’atteler à évaluer scientifiquement l’intérêt, pour la santé publique, de différentes stratégies de prévention hospitalière des résistances bactériennes intégrant des tests de diagnostic rapide. Cette articulation entre épidémiologie et innovation technique est nouvelle, souligne Didier Guillemot. L’enjeu est simple : plus tôt on identifie les bactéries résistantes dans un service hospitalier, plus tôt on traite les patients et moins on donne de chances aux bactéries de contaminer d’autres patients.
A cette fin, trois types de population seront étudiées : les malades en réanimation, pour lesquels les résistances bactériennes constituent une préoccupation majeure ; les services de chirurgie ; et les établissements de rééducation, notamment de jeunes adultes, caractérisés par un risque plus élevé de contamination en raison des nombreux allers-retours des patients.
Une plate-forme de microbiologie (coordinateur : Herman Goosens, Université d’Anvers) permettra d’évaluer les outils de diagnostic rapide et de coordonner des projets de recherche plus « cognitifs » axés sur la caractérisation moléculaire des bactéries résistantes et leurs mécanismes de dissémination.
Parallèlement, le réseau va essayer de comprendre ce qui fait la dynamique épidémique de certaines bactéries résistantes. Pour cela, les chercheurs vont analyser les possibilités de passage des bactéries d’une personne à une autre en mesurant pendant six mois les contacts et les temps de contacts entre elles, leur exposition individuelle aux antibiotiques, et en reliant ces données aux caractéristiques moléculaires des souches bactériennes (en particulier de staphylocoques dorés résistant à la méticilline, SARM). Ces mesures totalement inédites seront possibles grâce à un capteur portatif développé par l’équipe d’Eric Fleury, à l’Inria de Lyon et grâce aux techniques génétiques et moléculaires de l’équipe de Patrick Trieu-Cuot (Institut Pasteur).
Un travail de modélisation mathématique et simulation informatique de la dynamique d’émergence et de diffusion des bactéries résistantes viendra soutenir l’interprétation des résultats. Il sera coordonné par Ben Cooper (Health Protection Agency, Londres) et Pierre-Yves Boelle (U707 de l’Inserm). A partir de ces résultats, il devrait être possible, pour des équipes de génétique microbienne, de déterminer les éléments génétiques qui contribuent à l’aptitude épidémique des bactéries.
Combiner épidémiologie d’investigation, modélisation mathématique et simulation informatique des phénomènes épidémiques, biologie moléculaire et génétique microbienne est une approche extrêmement innovante. C’est le pari de ce réseau de recherche. Il devrait conduire à mieux comprendre pourquoi certaines bactéries multirésistantes ont un succès épidémique dans les hôpitaux, voire même pourquoi elles diffusent en dehors de ces établissements. C’est aussi un pari pour préparer les outils de demain, pourquoi pas des vaccins pour lutter contre la résistance des bactéries.
Le réseau réunit près de vingt laboratoires publics et privés (PME) et plus de cinquante hôpitaux répartis en Europe et en Israël (voir la carte). D’une durée de cinq ans, projet « intégré » (visant à la valorisation des résultats scientifiques), MOSAR est financé à hauteur de 10 millions d’euros par la Commission européenne dans le cadre du sixième Programme cadre de recherche et développement (PCRD). Inserm Transfert en assure le management avec Jérôme Weinbach (Project manager).

 
Pour en savoir plus
MOSAR
www.mosar-sic.org

Biofilm en formation de pneumocoques (Streptococcus pneumoniae)
Source : M. Allegrucci et al. Journal of Bacteriology, April 2006
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Pourrait-on empêcher les microorganismes de former des biofilms ? Ces agglomérats microbiens se constituent sur toutes les surfaces solides, vivantes ou inertes, par le jeu de l’adhérence entre les cellules des microorganismes, que ce soit des bactéries, des champignons, des algues unicellulaires ou des protozoaires tels que les amibes. Les biofilms sont de ce fait une source considérable de contamination microbienne. Dans les hôpitaux, ce sont des réservoirs d’infection redoutés, qui se forment sur les prothèses, les instruments, les cathéters, et qui sont à l’origine de nombreux cas d’infections nosocomiales. De plus, les conditions de vie dans les biofilms (disponibilité des nutriments, oxygène, pH, etc.) étant sélectives, les microorganismes résidents ont tendance à évoluer et à devenir résistants aux antibiotiques et aux antifongiques, ce qui accentue le risque pathogène.

Or fin 2006, les chercheurs de l’unité Génétique des biofilms de l’Institut Pasteur (URA CNRS 2172), dirigée par Jean-Marc Ghigo, ont identifié une molécule capable d’inhiber la formation de biofilms bactériens (1). Il s’agit d’un sucre complexe (un polysaccharide), non bactéricide, présent dans la couche protectrice superficielle, ou capsule, qui recouvre les cellules d’un colibacille (Escherichia coli) responsable d’infections urinaires et qui est sécrété dans le milieu de culture. Ce polysaccharide joue probablement un rôle essentiel dans les capacités de colonisation de ces bactéries : celles-ci augmentent leur propre adhérence aux surfaces en le sécrétant en moins grande quantité. Or, appliqué sur du plastique ou du verre, ce sucre empêche la formation de biofilms d’un large spectre de bactéries pathogènes, apparemment en empêchant les cellules microbiennes d’adhérer les unes aux autres.
La méthode qui préviendrait la formation des biofilms sur les instruments médicaux ou les murs des hôpitaux serait promise à un énorme succès industriel. Plusieurs sociétés sont déjà sur les rangs, du moins en Amérique du Nord. Exemples : Bacterin International (www.bacterin.com) fondée par le Center for Biofilm Engineering (CBE) de l’Université de l’Etat du Montana (Bozeman, Montana), a investi plus de 80 millions de dollars dans la R&D relative aux biofilms ; Kane Biotech (Winnipeg, Canada, www.kanebiotech.com) a montré récemment que des substances à base de protamine sulfate inhibaient la formation de biofilms bactériens sur des cathéters (2, 3) ; ou encore Ceragenix Pharmaceuticals (Denver, Colorado, www.ceragenix.com), dont le composé Ceragenin (CSA-13) a montré une efficacité contre des biofilms de staphylocoque résistants à la méticilline (SARM). Ces sociétés travaillent cependant sur des bactéricides applicables notamment sur les cathéters, observe Jean-Marc Ghigo, et rien ne dit que ces molécules seront efficaces dans le temps car la première couche de bactéries tuées pourrait protéger les germes suivants de l’agent bactéricide. La stratégie d’anti-adhérence paraît de ce point de vue plus judicieuse. Le problème de l’équipe pasteurienne est pour l’heure de parvenir à produire le polysaccharide inhibiteur en quantité suffisante pour une exploitation industrielle, car la molécule est sécrétée en petite quantité par les bactéries. Jean-Marc Ghigo pense contourner ce problème en déterminant la région moléculaire responsable de l’activité biologique du polysaccharide, ce qui permettrait de la synthétiser. Des partenariats industriels sont en cours pour développer ce projet.

(1) J. Valle et al. (2006) Proc Natl Acad. Sci USA. 103:12558-63.
www.pnas.org/cgi/reprint/103/33/12558.pdf
(2) E. Burton et al. (2006) Antimicrob Agents Chemother. 50(5):1835-40
http://aac.asm.org
(3) N. Yakandawala et al. (2007) J Appl Microbiol 102: 722-727

Pour  en savoir plus
Unité Génétique des biofilms
www.pasteur.fr/recherche/unites/Ggb/index.f.html 
 

Créée en 1997, BioAlliance Pharma semble avoir trouvé son rythme de croisière avec un produit en phase de commercialisation et plusieurs autres candidats médicaments dédiés au traitement d’infections et de cancers, en particulier pour le marché des spécialités hospitalières.

En octobre 2006, avec l’autorisation de mise sur le marché (AMM) obtenue en France pour le Loramyc, BioAlliance Pharma a frappé un grand coup. Elle se positionnait ainsi comme un acteur incontournable de l’innovation dans le secteur des anti-infectieux. Une société de biotechnologie française en passe de générer du revenu sur ce type de marché pharmaceutique, le cas n’est pas si courant !
Le Loramyc, issu de la technologie Lauriad® à libération contrôlée, est un anti-fongique à base de miconazole. Il est destiné au traitement de la candidose oropharyngée, une infection de la bouche, ou « muguet », qui est due à des formes agressives et parasites, opportunistes, de champignons du genre Candida. Cette infection touche les personnes immunodéprimées tels que les malades du sida, ou qui souffrent d’autres maladies chroniques comme les cancers. Non traitée, elle peut conduire à des complications difficiles à traiter, à l’exemple de la candidose œsophagienne. Les traitements locaux du type gel de miconazole sont efficaces mais demandent à être appliqués plusieurs fois par jour, ce qui compromet l’observance du traitement. Les produits systémiques à base d’azoles leur sont donc parfois préférés ; toutefois, ils peuvent entraîner l’apparition de résistances parmi les souches de Candida et sont surtout nuisibles au métabolisme de certains médicaments, dont les antirétroviraux.

Un polymère adhésif

Le Loramyc est destiné avant tout au marché hospitalier. Il s’agit d’un comprimé oral contenant du miconazole, applicable une fois par jour sur la gencive supérieure. Sa formulation a été mise au point par l’équipe de Jean-Marc Aiache (laboratoire de biopharmacie, université de Clermont-Ferrand). Chaque comprimé comprend un polymère naturel aux propriétés adhésives, un concentré de protéines de lait déjà utilisé par l’industrie agro-alimentaire. Il adhère ainsi à la muqueuse, absorbe de l’eau, ce qui provoque la dégradation du comprimé et la libération progressive du miconazole dans la salive.
De 2000 à 2002, des essais de phase I/II chez des volontaires sains ont permis de choisir le dosage le plus adapté (1). Puis un premier essai clinique multicentrique de phase III a démontré l’efficacité du produit (94 %) chez des patients séropositifs. Enfin, son efficacité comparée au gel de miconazole a pu être validée chez des personnes atteintes d’un cancer de la tête et du cou ayant suivi une radiothérapie (patients souvent atteints de candidoses orales). Dans la perspective d’une autorisation de mise sur le marché américain, un essai « pivot » de phase III est en cours aux Etats-Unis chez des patients séropositifs atteints de candidoses orales ; il comparera l’efficacité du Loramyc avec un comprimé à sucer d’application locale, le Mycelex®.


En France, le Loramyc devrait être commercialisé vers la fin du premier semestre 2007, une fois le prix et le remboursement négocié avec les autorités. Pour préparer ce lancement, BioAlliance a recruté une dizaine d’attachés scientifiques qui rencontreront en priorité les oncologues et les infectiologues hospitaliers. Ce sera la première étape de la « procédure de reconnaissance mutuelle » qui permet de commercialiser un médicament en quelques mois dans toute l’Union européenne une fois qu’il a été autorisé dans le pays membre de référence. BioAlliance escompte que ce produit couvrira à terme 30 % du marché mondial de la candidose oropharyngée, qui représente environ 350 millions d’euros. Pour y parvenir, l’entreprise a créé en mars 2007 une joint venture avec une société néerlandaise, Spepharm (Amsterdam), qui est spécialisée dans le marketing de produits destinés aux marchés de spécialités, particulièrement en oncologie et en endocrinologie. Selon ce contrat, BioAlliance recevra jusqu'à 29,5 millions d’euros de la part de Spepharm, essentiellement sous forme de rémunération de licences.
BioAlliance a deux autres produits anti-infectieux dans ses malles. L’un est dérivé du même principe bio adhésif que le comprimé anti-Candida : c’est l’aciclovir Lauriad®.


Destiné au traitement de l’herpès labial (bouton de fièvre), ce produit a achevé une phase I/II en septembre 2005 et devrait entrer en phase III cette année dans une quarantaine de centres hospitaliers en Australie, en France et dans quatre autres pays européens, avec la perspective de résultats mi-2009. Une première estimation fait état d’un marché potentiel de 300 à 400 millions d’euros. De quoi être optimiste, car avec la technologie Lauriad, « la concentration salivaire de l’aciclovir est très nettement supérieure à celle que l’on obtient avec les comprimés antiherpétiques par voie orale ou les crèmes d’application locale », indique Gilles Avenard, co-fondateur et directeur général de BioAlliance.
Un autre candidat antiinfectieux est un composé anti VIH de la famille des
styrylquinolines, dont l’activité consiste à inhiber l’intégrase du virus, une enzyme nécessaire à l’intégration du génome viral dans l’ADN des cellules infectées. Les essais sur cellules menés par l’équipe de Jean-François Mouscadet (Institut d’Alembert, IFR 121, ENS de Cachan/CNRS/Université Paris-Sud) suggèrent que ce dérivé des styrylquinolines pourrait être efficace sur des virus résistants aux inhibiteurs de protéase et de reverse transcriptase(2). Il agirait en inhibant la pénétration de l’intégrase dans le noyau cellulaire(3). BioAlliance cherche actuellement à optimiser sa formulation pour passer en clinique.

La piste des nanoparticules

La société parisienne table aussi sur une technologie à base de nanoparticules chargées en médicament, Transdrug®, capable d’acheminer des médicaments au cœur des cellules malades. Cette technologie vise ainsi à améliorer l’efficacité d’un inhibiteur de protéase anti-VIH déjà commercialisé, le saquinavir. Le produit est en phase préclinique. Mais elle est surtout avancée pour un produit anticancéreux, la doxorubicine Transdrug. Un essai clinique de phase I/II pour le traitement du cancer primitif du foie (hépatocarcinome), destiné à déterminer la dose maximale tolérée, s’est terminé en septembre 2006 en France. Ce produit est entré en phase III fin 2006 dans plusieurs centres européens avec le statut de « médicament orphelin », ce qui lui donne accès à plusieurs mesures « d’incitation », autrement dit d’encouragement (exclusivité commerciale de dix ans, assistance à l’élaboration de protocoles, accès à la procédure centralisée d’AMM passant par l’Agence européenne du médicament, exonérations de redevances, crédits de recherche). D’autres substances anticancéreuses sont testées avec la technologie Transdrug : le paclitaxel pour le traitement des cancers de l’ovaire, du sein et du poumon ; et l’irinotécan pour la thérapie des cancers côlo-rectaux. BioAlliance a par ailleurs des collaborations académiques portant sur « l’asphyxie » des tumeurs par inhibition de l’angiogenèse.
Avec cette panoplie diversifiée de produits autorisés ou en développement, BioAlliance peut donc raisonnablement envisager l’avenir avec optimisme, bien que déficitaire en 2006. Jusqu’à présent, elle a su gravir les premières marches menant du statut de société de R&D à celui de société de spécialités pharmaceutiques (« specialty pharma »). Ainsi que le définissent les dirigeants de BioAlliance, ce type de société possède « une activité de développement et de commercialisation de médicaments destinés à des spécialistes et concernant des populations de malades sélectionnées » ;  il offre « des développements de produits plus rapides, des coûts de R&D moins élevés, des équipes de ventes volontairement restreintes et donc des marges plus importantes et une croissance rapide ». La réussite de la commercialisation du Loramyc en Europe, puis aux Etats-Unis, sera sans nul doute décisive pour conforter ce modèle économique.

(1) J.M. Cardot et al. (2004) Br. J Clin Pharmacol. 58(4):345-51.
(2) S. Bonnenfant et al. (2004) J  Virol. 78(11):5728-36.
http://jvi.asm.org/cgi/content/full/78/11/5728?view=long&pmid=15140970
(3) A. Mousnier et al. (2004) Mol Pharmacol. 66(4): 783-8.
molpharm.aspetjournals.org


Pour en savoir plus
www.bioalliancepharma.com

Créée à partir des travaux d’un laboratoire universitaire, Mutabilis trace sa route en mettant en pratique un concept innovant : inhiber les facteurs nécessaires à la dissémination des bactéries dans l’organisme.

Dans les pays industrialisés, les infections bactériennes peuvent se révéler graves dans deux situations principales : lorsqu’une bactérie « opportuniste » passe dans le sang puis se répand dans l’organisme jusqu’à un organe où elle peut se multiplier, provoquant des infections urinaires, abdominales, cardiaques, cérébrales ou une infection du sang (septicémie) potentiellement mortelles ; et lorsqu’un pathogène résistant aux antibiotiques s’en prend à un patient immunodéprimé ou fragilisé par l’âge, par la maladie et des traitements de long terme (chimiothérapie anticancéreuse, polythérapie anti-sida, etc.).
Face à ces deux risques majeurs, la société francilienne Mutabilis a décidé de compléter l’action des antibiotiques classiques, pas toujours efficaces en cas d’infections systémiques et contre lesquels les bactéries font de plus en plus de résistance. Pour cela, elle a d’abord approfondi une approche vaccinale, puis a mis en place une stratégie de R&D destinée à identifier chez l’animal des produits capables d’inhiber des facteurs nécessaires à la virulence des bactéries, autrement dit à leur capacité à se disséminer.



Empêcher la dissémination dans l’organisme

L’idée consiste non pas à détruire le microbe ou empêcher sa multiplication dans sa « niche écologique », c’est-à-dire le tissu où il prolifère naturellement (la peau ou la muqueuse nasale par exemple pour un staphylocoque, l’appareil respiratoire pour un pneumocoque, les fosses nasales pour le méningocoque), ce que font les antibiotiques classiques, mais à stopper sa dissémination dans l’organisme. Pour cela, il faut identifier, pour chaque espèce bactérienne visée, les cibles moléculaires qui sont nécessaires à la bactérie lorsqu’elle passe en « mode invasif », puis établir quelles sont celles qui correspondent à des « facteurs de virulence ». Cette stratégie a un avantage majeur par rapport aux antibiotiques classiques, explique Sonia Escaich, PDG et directrice scientifique de Mutabilis, une microbiologiste venue en 2001 d’Aventis Pharma où elle avait d’abord travaillé sur le virus du sida et ensuite en R&D sur de nouveaux antibactériens. Comme l’antivirulence ne vise pas des cibles essentielles à la survie des bactéries dans leurs niches écologiques, elle exerce moins de pression sélective sur elles et réduit donc les risques de sélection de mécanismes de résistance qui seraient ensuite transmis de bactérie à bactérie.


Un candidat vaccin

Dans une première approche, Mutabilis a développé jusqu’en 2004 un programme de vaccination préventive contre certaines souches du colibacille (Escherichia coli) responsables d’infections extra-intestinales (ExPEC), telle la souche O18:K1:H7. Les ExPEC sont en effet responsables d’infections nosocomiales (contractées à l’hôpital), de septicémies, mais aussi de méningites néonatales – cause majeure de mortalité du nouveau-né et de séquelles neurologiques – ainsi que d’infections redoutables dans les communautés (établissements scolaires, maisons de retraite, colonies…). Ces souches, dotées de facteurs de virulence spécifiques, sont capables de s’évader de leur niche écologique, l’intestin, de passer dans le sang, de résister aux agents du système immunitaire et d’envahir divers organes où elles peuvent proliférer et, parfois, sécréter des toxines.Les chercheurs de Mutabilis ont utilisé les résultats d’une technique génomique dite d’hybridation soustractive développée en 1996 sur le méningocoque (Neisseria meningitidis) par l’équipe de Xavier Nassif (le fondateur de Mutabilis, Inserm U570, Pathogénie des infections systémiques, Université Paris-Descartes) (1) ; laquelle permet d’identifier les gènes spécifiques de certaines sous-espèces bactériennes. En utilisant une stratégie de « vaccinologie inverse », Mutabilis a pu ainsi sélectionner 40 antigènes spécifiques des colibacilles ExPEC. Injectés chez la souris, cinq d’entre eux ont individuellement conféré une protection contre une infection généralisée provoquée par l’injection massive de colibacilles dans la cavité péritonéale ; l’injection des anticorps correspondants (immunisation passive) a eu le même résultat positif. Ces antigènes apparaissent donc comme des candidats sérieux pour la mise au point d’un vaccin anti- ExPEC (2). Selon un contrat de licence conclu en décembre 2004, c’est un industriel du vaccin qui exploitera les résultats de Mutabilis pour développer ce vaccin préventif, contre versement de droits de licence, de milestones et de royalties.


Vers de nouveaux antibactériens

La deuxième stratégie de Mutabilis, sur laquelle la société mise tout dorénavant, vise à identifier des composés chimiques capables d’inhiber des facteurs de virulence bactériens impliqués notamment dans les infections nosocomiales. La réponse passe, comme pour les vaccins, par l’approfondissement des connaissances sur les bactéries elles-mêmes. Or l’une des causes de la dissémination de certaines bactéries dans le sang est leur résistance aux facteurs antibactériens sériques, un ensemble de molécules plasmatiques (protéines du complément, peptides cationiques) qui interviennent en première ligne lorsque le système immunitaire est mis en alerte (immunité innée). Cette résistance tient à la production par les bactéries de composants de surface qui empêchent l’interaction avec ces facteurs sériques. Pour découvrir les protéines bactériennes responsables de ces phénomènes, les chercheurs de Mutabilis génèrent des mutations qui inactivent certains gènes dans des souches bactériennes expérimentales. Puis ils testent les mutants ainsi créés à la fois in vitro et sur des souris axéniques (exemptes de tout microbe). Ceux qui sont les moins virulents révèlent, en négatif, les gènes dont les produits ont un fort pouvoir de pathogénicité. Une fois ces gènes identifiés chez différentes espèces bactériennes, il est possible de sélectionner ceux qui sont communs aux pathogènes (gènes « hyperconservés »), puis de déterminer les protéines correspondantes, grâce aux bases de données disponibles.Dans une seconde étape, les chercheurs de Mutabilis élucident la structure de ces protéines, en collaboration avec des équipes de cristallographie dont celle de l’Institut des sciences du médicament (IFR 71 Inserm, CNRS, Paris 5), dirigée par Arnaud Ducruix à la faculté de pharmacie de l’université Paris-Descartes (3). Puis ils synthétisent des composés susceptibles d’interagir avec elles. Ce travail de chimie médicinale est accompli en collaboration avec des centres de recherche sous contrat (CRO) dont plusieurs (Roowin, E&C) résident sur le site Biocitech de Romainville. Progressivement, se dégagent des molécules inhibitrices dont on peut tester chez la souris la capacité à empêcher une infection généralisée. Cette phase préclinique peut déboucher, si tout va bien, sur des essais cliniques de phase I rassemblant un petit nombre de volontaires sains.  

Structure de l’enzyme WaaC© Mutabilis

Pour l’heure, des inhibiteurs sont évalués aussi bien contre des cibles de bactéries à gram négatif comme les ExPEC que contre des cibles de bactéries à gram positif comme   les staphylocoques et les streptocoques, précise Sonia Escaich. La membrane externe de la paroi des bactéries à gram négatif contient une molécule, le lipopolysaccharide (LPS).   Mutabilis a démontré que le LPS est nécessaire pour protéger les ExPEC des facteurs du complément in vitro et pour qu’ils conservent une virulence in vivo. Deux enzymes, l'heptosyltransférase WaaC et la protéine RfaE, sont impliquées dans la synthèse du LPS, et pourraient constituer des cibles de médicaments antivirulence. A partir de la structure tridimensionnelle de WaaC (4), puis de la sélection in silico de molécules réalisée sur des banques moléculaires commerciales (virtual screening), Mutabilis a effectivement caractérisé un inhibiteur de cette enzyme. Quant aux inhibiteurs de RfaE, plusieurs ont été identifiés par criblage à haut débit. Il reste à tester leur pouvoir chez l’animal.Du côté des bactéries à gram positif, Mutabilis a récemment fait un grand pas en avant en identifiant une série d’inhibiteurs d’enzymes bactériennes nécessaires à la résistance à l’immunité innée. Chez l’animal, ces inhibiteurs réduisent la réplication de streptocoques « à un niveau comparable aux antibiotiques classiques », se réjouit Sonia Escaich. La priorité de Mutabilis est désormais de mener ce produit en phase I d’essai clinique d’ici la fin 2008, tout en poursuivant le développement de ses autres candidats.                            

Références

(1) Inserm U570 www.mutabilis.fr

(2) L. Durant et al. (2007) Infect. Immun. 75: 1916-1925.

(3) Voir « Un pôle parisien de biologie structurale »

(4) S. Grizot et al. (2006) J Mol Biol. 363(2):383-94.

Pour en savoir plus

www.mutabilis.fr    

Alors que les firmes pharmaceutiques ne s’intéressent qu’aux traitements de longue durée, les plus rémunérateurs, choisir d’inventer des antibactériens et des antifongiques est un pari méritoire mais logique. C’est le choix qu’a fait Novexel, aidé en cela par le portefeuille qu’elle a hérité d’Aventis Pharma.

Aujourd’hui, de nombreuses entreprises biopharmaceutiques cherchent à développer leurs produits sur des marchés relativement circonscrits, de dimension adaptée à leurs possibilités financières. C’est le cas de Novexel, une entreprise spécialisée dans le domaine des anti-infectieux (voir l’encadré ci-dessous). Créée en décembre 2004 par cinq chercheurs du département anti-infectieux d’Aventis Pharma, Novexel se concentre sur le développement de nouvelles classes chimiques d’antibactériens et d’antifongiques pour le marché hospitalier ; autrement dit destinées à lutter contre les germes résistants apportés à l’hôpital par des malades, ou transmis lors d’un acte chirurgical ou par contact dans l’hôpital. Les bactéries résistantes aux antibiotiques, tels les staphylocoques dorés résistant à la méticilline (SARM), les bactéries résistantes aux inhibiteurs de topoisomérase (quinolones...), les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE), mais aussi les champignons résistants (les levures du genre Candida résistantes au fluconazole ou au voriconazole, par exemple) représentent en effet un problème majeur de santé publique, responsable de plus de 4 000 décès chaque année en France (voir l’article « Sus aux infections hospitalières ! »).
Ainsi définie, la ligne de conduite de Novexel suggère une logique de développement assez différente de celle d’une grande firme pharmaceutique, alors même que la culture et les compétences en biologie, microbiologie, pharmacologie, chimie médicinale et développement clinique sont similaires. En effet, si Novexel peut se permettre de développer des médicaments innovants, c’est rarement le cas des grandes firmes pour lesquelles seuls sont rentables les traitements chroniques du type Lipitor® (Tahor, une statine anticholestérol grâce à laquelle Pfizer a engrangé plus de 13 milliards de dollars en 2006 !). S’ajoute à ces contraintes structurelles la concurrence des génériques coïncidant avec l’expiration des brevets sur plusieurs produits antibactériens comme l’Augmentin (amoxycilline, 2003), le Biaxin (clarithromycine, 2005), le Zosyn (pipéracilline, 2006) ou le Levaquin (lévofloxacine, 2010).
 

 
« A notre échelle de PME, le retour sur investissement est beaucoup plus facile, assure Dominique Le Beller, responsable des opérations et de la gestion de projet de Novexel. Une société de cent mille personnes qui sort une molécule à 1 milliard d’euros de chiffre
d’affaires percevra 10 000 euros par tête. Une société de cent personnes dont un produit rapporte dix fois moins, soit 100 millions d’euros, crée 100 fois plus de valeur ! »

Si Novexel n’est donc pas une « pharma » classique, sa logique n’est pas non plus celle d’une « biotech ».

« Contrairement aux entreprises de biotechnologies, nous ne possédons pas de technologie propriétaire susceptible de séduire des investisseurs, poursuit Dominique Le Beller. Nous n’avons qu’un savoir-faire, une expérience qui nous permet de mener des molécules de la découverte jusqu’au marché dans un domaine répondant à un réel besoin médical. »

Un savoir-faire effectivement indispensable ; car inventer de nouveaux antibactériens et antifongiques n’est pas une mince affaire. Des études fondamentales sont nécessaires afin d’identifier des mécanismes et des cibles moléculaires communs à plusieurs pathogènes ; mais il faut aussi créer de novo de nouvelles structures chimiques adaptées à ces cibles en faisant en sorte qu’elles soient efficaces !

Un portefeuille en cadeau de naissance

En la matière, Novexel a eu la chance de débuter dans la vie avec un acquis de taille : les vingt et un programmes de recherche et le portefeuille de composés antibactériens et antifongiques qu’Aventis Pharma lui a cédés en cadeau de baptême, avec les licences de brevets associées, parallèlement à son entrée au capital. Certains de ces composés n’ont pas eu le succès escompté, telle la benzonaphthyridone (NXL 102), un antibactéries à Gram positif qui était destiné au traitement local des infections de la peau et des tissus mous, et qui a été abandonné au stade préclinique en 2006. D’autres sont sur de meilleurs rails. Ainsi, un an après la création de la société, un essai clinique de phase I était en cours sur des volontaires sains pour tester l’innocuité de la streptogramine (NXL 103), un inhibiteur des ribosomes bactériens (le seul produit en développement de Novexel dont le marché potentiel dépasse le cadre hospitalier) ; deux autres composés sont en phase I depuis la fin 2006 (voir le tableau).
Un quatrième produit issu du portefeuille d’Aventis, l’aminocandine (NXL 201), un antifongique de la classe des échinocandines destiné au traitement des infections invasives par des champignons, semble lui aussi « porteur ». Depuis décembre 2006, Novexel possède les droits mondiaux de développement et d’exploitation de cette molécule (actuellement en phase préclinique). Ces droits lui ont été cédés par Indevus Pharmaceuticals (Boston), à laquelle le produit avait été licencié en 2003 par Aventis Pharma. Un « joli coup » réussi par Iain Buchanan, directeur général, et Aram Mangasarian, responsable du Business Development. L’accord pressent le « bon filon » puisque la société américaine percevra de la part de Novexel un montant initial de 1,5 million de dollars, puis 2 M$ au démarrage des essais cliniques de phase II, des versements échelonnés totalisant 41 M$ et des redevances sur la totalité des ventes futures d’aminocandine !
Le positionnement de Novexel semble effectivement pertinent d’un point de vue économique. En effet, la conception de nouvelles classes chimiques d’anti-infectieux est sans doute davantage susceptible de contrecarrer ou vaincre les multi-résistances microbiennes que des composés dérivés des antibiotiques et antifongiques actuels dont on sait qu’ils créent des résistances croisées aux produits de même famille. Le dernier tour de table réussi par Novexel début 2007 (50 M€, voir l’encadré) devrait lui donner les coudées franches pour commencer à vérifier cette hypothèse de travail.

 
Pour en savoir plus
www.novexel.com

 Les quatre candidats médicaments les plus avancés de Novexel