SF6040 - Thérapie basée sur les bactériophages pour le contrôle d'e. coli 157 :h7 chez les bovins

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Chercheur :

Roger Johnson, M.V.Sc., Ph.D., Agence de santé publique du Canada

Objectifs :

Générer des données probantes sur l'innocuité et l'efficacité des bactériophages choisis pour détruire E. coli 0157, y compris la viabilité d'une nouvelle formulation par voie orale pour les bovins.

Objectifs spécifiques :

1. Déterminer si les trois bactériophages choisis pour détruire E. coli 0157 :H7 ont des effets nuisibles sur les animaux qui partagent l'environnement des bovins en utilisant comme modèles des souris et des poulets.
   

2. Évaluer la capacité de doses orales optimisées d'un mélange de trois bactériophages choisis à détruire E. coli 0157 :H7, à éliminer les souches multiples de E. coli 057 :H7 chez les veaux infectés de façon expérimentale au moyen d'une nouvelle technique plus facilement reproductible, qui favorise la colonisation à la jonction anorectale, site préférentiel de l'intestin des bovins.
   

3. Définir l'efficacité d'un mélange de trois bactériophages issus d'une formulation pharmaceutique et administré par voie orale dans le contrôle et l'élimination de E. coli 0157 :H7 chez les bovins naturellement infectés.

Impact Anticipé :

Dcgager l'information requise pour la tenue d'essais sur le terrain et homologation éventuelle de cette technologie pour son utilisation sur le terrain. Si elle réussit, cette technologie profitera au système d'innocuité des aliments de l'Ontario et au secteur agroalimentaire en général car elle permettra de hausser l'innocuité des produits du bœuf, de réduire la contamination de l'environnement, de l'eau et des autres aliments par E. coli 0157 :H7, de diminuer l 'exposition humaine à E. coli 0157 :H7 et d'accroître la compétitivité du marché des produits du bœuf au pays et à l'étranger, ainsi que la viabilité des industrie laitière et bovine.

Résumédes Résultats du Project de Recherche :

Dégager l'information requise pour la tenue d'essais sur le terrain et pour l'homologation à terme de cette technologie pour son utilisation sur le terrain. Si elle réussit, cette technologie profitera au système de salubrité des aliments de l'Ontario et au secteur agroalimentaire en général car elle permettra d'améliorer la salubrité des produits alimentaires et en particulier celle des produits du bœuf, de réduire la contamination de l'environnement, de l'eau et des autres aliments par E. coli O157:H7, de diminuer l'exposition humaine à E. coli O157:H7, d'accroître la compétitivité du marché des produits du bœuf à l'échelon national et international, et d'assurer une meilleure viabilité des industries laitière et bovine.
RÉSUMÉ DES RÉSULTATS DU PROJET DE RECHERCHE :
Les épidémies de maladies chez l'humain liées aux viandes, au lait, aux produits frais, à l'eau et à l'environnement ont fait de la bactérie E. coli O157:H7 une priorité dans les questions de santé publique et de salubrité des aliments. Le bétail sain étant un réservoir naturel de cette bactérie et celle-ci se retrouvant dans leurs excréments, les mesures prises au niveau de l'animal peuvent considérablement réduire la contamination de la nourriture et de l'environnement par cet organisme. C'est pourquoi l'industrie agroalimentaire et le système de santé publique ont reconnu le besoin de contrôler l'occurrence de cet organisme chez le bétail à la ferme. Jusqu'à présent cependant, la plupart des interventions à la ferme n'ont connu qu'un succès modéré.

Les bactériophages (ou phages) sont des virus qui infectent et tuent des bactéries de façon ciblée. Devant les inquiétudes actuelles sur le fait que les bactéries peuvent devenir résistantes aux antibiotiques, les phages apparaissent comme une solution de rechange nouvelle mais sous-exploitée pour le contrôle de certaines bactéries. Ayant montré précédemment que la thérapie basée sur les bactériophages pouvait éradiquer E. coli O157:H7 chez des veaux infectés de façon expérimentale, nous avons entrepris de plus amples études pour mettre cette nouvelle approche au point.

Ces recherches ont été menées par des scientifiques du Laboratoire de lutte contre les zoonoses d'origine alimentaire à Guelph (Roger Johnson), de l'Université de Guelph (Drs Carlton Gyles et Scott McEwen), du Centre de recherches de Lethbridge, Agriculture et Agroalimentaire Canada (Drs Tim McAllister et Susan Bach), et d'Agriculture et Agroalimentaire Alberta (Dr Kim Stanford).

Pour atteindre l'objectif 1, nous avons bénéficié de l'aide de la Dre Patricia Turner du département de pathobiologie de l'Université de Guelph, pour étudier les effets de nos phages sur des souris et des poulets, servant respectivement de modèles pour les rongeurs et les oiseaux. L'administration orale de deux phages sélectionnés n'a pas entraîné d'anomalie clinique ou pathologique chez les souris ou les poulets, et ce, deux semaines après le traitement. Les phages n'ont pas été isolés dans les tissus extra-intestinaux de poulets mais ont été isolés plus souvent que prévu dans le foie et dans la rate de souris. Par ailleurs, les souris traitées ont pris moins de poids que les témoins (souris non traitées), ce qui n'a pas été le cas pour les poulets traités. De plus amples études ont été entreprises chez la souris pour approfondir ce résultat.

Les travaux liés à l'objectif 2 ont montré que l'inoculation rectale chez le bétail, destinée à établir l'infection expérimentale par E. coli O157:H7, n'a pas présenté d'avantage notable sur la méthode d'inoculation orale existante, méthode qui reproduit la voie d'exposition naturelle chez le bétail. Par ailleurs, un mélange de quatre phages était plus efficace en administration orale qu'en administration rectale ou rectale+orale pour réduire les quantités d'E. coli O157:H7 libérées par du bétail en phase d'engraissage et infectés de façon expérimentale. La thérapie basée sur les bactériophages n'a cependant pas pu éradiquer E. coli O157:H7, qui a persisté dans l'environnement malgré la dissémination des phages dans le même environnement. Nous recommandons que de plus amples études soient entreprises sur le contrôle environnemental d'E. coli O157:H7.

Nous n'avons pas abordé l'objectif 3 car la mise au point d'une formule pharmaceutique de phages a été différée par le désistement d'un partenaire industriel censé fournir des ressources et de l'expertise dans ce domaine. Nous avons depuis obtenu de nouveaux fonds pour ce projet et pour d'autres travaux de recherche dans ce domaine.

De manière générale, ces contributions par des chercheurs de quatre organismes, soutenus par le Programme du MAAARO sur l'innocuité des aliments ainsi que par d'autres sources de financement, ont apporté des preuves supplémentaires du potentiel de la thérapie basée sur les bactériophages pour contrôler E. coli O157:H7 chez le bétail. Ces contributions ont aussi permis de déterminer plusieurs domaines pour de futurs travaux de recherche et développement visant à encourager le transfert de cette technologie. Si son efficacité se voit confirmée dans le futur, cette technologie profitera au système de salubrité des aliments en Ontario ainsi qu'aux secteurs de l'agroalimentaire et de la santé publique en général, grâce à l'augmentation de la salubrité des aliments, à la réduction de la contamination environnementale à l'E. coli O157:H7 et par conséquent, à la diminution du risque d'exposition chez l'humain. De même, cela facilitera l'intendance dans l'industrie du bétail, améliorera la compétitivité des produits du bœuf à l'échelle nationale et internationale et augmentera la viabilité de l'industrie du bétail.