Dans les pays occidentaux, les infections nosocomiales touchent un patient sur vingt au cours de son hospitalisation. Les antibiotiques conventionnels perdent de leur efficacité face à la résistance croissante de nombreuses souches bactériennes. Cette problématique de taille se pose également avec les implants médicaux, tels que les stents cardiovasculaires, les valves cardiaques, les implants dentaires et orthopédiques. Bien qu’essentiels pour la santé des patients, ils sont de plus en plus sources de développement de ces infections.
C’est dans ce contexte que le Carnot MICA a financé le projet de ressourcement « ATHENA ». L’objectif des équipes de recherche de l’Institut Charles Sadron (CNRS) et du laboratoire « Biomatériaux et Bioingénierie » (Unité Inserm 1121/Université de Strasbourg) est de développer des revêtements à base de polymères pour prévenir les infections microbiennes directement au niveau des sites d’implantation.
Conception de polymères cationiques thermorépondants pour une action antimicrobienne ciblée
Actuellement, les chercheurs étudient diverses stratégies : certaines visent à limiter l’adhérence des bactéries, tandis que d’autres cherchent à délivrer des agents antimicrobiens ou à éliminer les microbes par simple contact avec une surface fonctionnalisée. Parmi les différentes façons de combattre les bactéries, les chercheurs ont choisi une méthode prometteuse qui consiste à perturber la membrane qui entoure ces bactéries. Pour ce faire, ils utilisent des polymères cationiques ou agents antimicrobiens. Les équipes scientifiques ont élaboré un polymère en peigne avec une chaîne latérale constituée d’oligoarginines (de petites chaînes de molécules appelés ‘arginines’ qui sont reconnues pour renforcer l’activité antimicrobienne). Cette conception en peigne vise à accroître spécifiquement la concentration d’arginine au niveau des membranes bactériennes pour maximiser leur activité antimicrobienne. De plus, les polymères développés se sont révélés thermorépondants dans l’eau, ce qui signifie qu’ils peuvent changer d’état de manière réversible en fonction de la température. Leur transition de phase réversible d’insoluble à soluble suivant la température est associée à l’autoassemblage des résidus d’arginine. Il est donc envisageable de réguler l’activité de ces molécules en les rendant efficacement “inactives” lorsqu’elles sont stockées à froid.
Le projet ATHENA a également apporté des avancées significatives dans l’optimisation de la synthèse des macromonomères, réduisant le temps et la quantité de réactifs nécessaires tout en perfectionnant la méthode de purification des polymères obtenus.
L’effet de levier du Carnot MICA est réel puisque les résultats obtenus au cours de ce projet ont ouvert la voie à l’obtention de financements à travers divers appels à projets locaux et nationaux. Ces fonds seront consacrés à l’exploration de nouvelles pistes de recherche. Ces polymères seront examinés pour évaluer leur capacité à encapsuler des principes actifs, tant sous forme de solutions que de films multicouches, ouvrant ainsi des perspectives dans des domaines tels que le traitement des plaies chroniques.
