Bedaquiline : Défis dans le traitement de la tuberculose multirésistante
Cet article met en avant les complexités du diagnostic de la résistance à la bédaquiline dans la tuberculose.
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Table des matières
La bédaquiline est un médoc super important pour traiter certaines formes de tuberculose (TB), surtout la tuberculose multirésistante (TB-MDR). Elle a été approuvée pour un usage clinique en 2012 et est maintenant au cœur des protocoles de traitement pour la TB-MDR, souvent utilisée avec d'autres médicaments comme le prétomanide et le linezolide. Récemment, elle a aussi été testée pour traiter la TB sensible aux médicaments.
Comment ça marche et problèmes de Résistance
La bédaquiline cible une partie spécifique des bactéries qui les aide à produire de l'énergie. Mais certaines bactéries peuvent développer une résistance contre ce médicament, rendant le traitement plus compliqué. Cette résistance se produit souvent à cause de changements dans des gènes spécifiques. Le principal gène impliqué dans la résistance à la bédaquiline s'appelle mmpR5. Quand il y a des mutations dans ce gène, ça peut entraîner des niveaux accrus d'une protéine qui expulse le médicament des bactéries, empêchant qu'il fonctionne correctement.
Les chercheurs ont trouvé plusieurs mutations dans le gène mmpR5. Beaucoup de ces mutations sont rares et ne mènent pas toujours à une résistance claire. Certaines mutations n'augmentent que légèrement la quantité de bédaquiline nécessaire pour stopper la croissance bactérienne, ce qui complique le fait de déterminer quand une souche devient vraiment résistante.
Défis pour diagnostiquer la résistance à la bédaquiline
Un gros défi pour diagnostiquer la résistance à la bédaquiline, c'est qu'il n'y a pas de "point chaud" génétique spécifique. Ça veut dire qu'il n'y a pas une mutation claire qu'on peut tester pour déterminer la résistance. Ça complique la création de Tests diagnostiques simples qui peuvent détecter la résistance efficacement.
Les méthodes de test actuelles s'appuient souvent sur des seuils spécifiques établis par l'Organisation mondiale de la santé (OMS) pour classer si une souche est résistante ou pas. Cependant, beaucoup de tests existants peuvent manquer certaines variantes liées à la résistance. Ces limitations diagnostiques sont un obstacle pour les prestataires de santé qui ont besoin de résultats rapides et précis.
Importance des tests génétiques et phénotypiques
Pour mieux comprendre la résistance à la bédaquiline, les chercheurs combinent tests génétiques et tests phénotypiques. Ça veut dire qu'ils examinent à la fois la composition génétique des bactéries et comment elles réagissent au médicament dans des conditions réelles. En faisant ça, les scientifiques espèrent trouver de meilleures façons de prédire la résistance et d'adapter le traitement en conséquence.
Une grosse analyse des études existantes a aidé les chercheurs à rassembler des informations sur plus de 1 200 isolats de TB. Ça incluait beaucoup d'isolats avec des mutations connues liées à la résistance. En analysant ces cas, ils ont voulu établir des liens plus clairs entre des mutations spécifiques et la résistance au médicament.
Méthodologie de l'étude et analyse des données
Dans leur recherche, les scientifiques ont suivi des directives strictes pour sélectionner les études. Ils ont utilisé des sources comme PubMed et Cochrane pour trouver des articles pertinents publiés jusqu'à fin 2022. L'objectif était de trouver des études qui fournissaient des informations génétiques sur les souches de TB ainsi que des données sur la façon dont ces souches réagissaient à la bédaquiline.
Les critères d'inclusion étaient clairement définis. Seules les études rapportant suffisamment de données sur les isolats cliniques de M. tuberculosis avec des preuves de résistance à la bédaquiline étaient prises en compte. Les chercheurs ont ensuite extrait méticuleusement les données pour analyser la relation entre les variantes génétiques et la résistance au médicament.
Gènes candidats et variantes associées à la résistance
Des gènes candidats liés à la résistance à la bédaquiline ont été identifiés, y compris mmpR5, atpE, et d'autres. Les variantes dans ces gènes – surtout celles qui ont entraîné des changements dans les acides aminés – ont été examinées de près. Les chercheurs ont trouvé que la plupart des mutations associées à la résistance n'étaient pas seulement dans mmpR5, mais aussi réparties sur différents gènes candidats. Certaines modifications génétiques étaient liées à de petites augmentations de la résistance à la bédaquiline, mettant en lumière la complexité des schémas de résistance.
Méthodes statistiques et résultats
Pour évaluer l'efficacité des méthodes de prédiction de résistance, les chercheurs ont appliqué diverses méthodes statistiques. Cela incluait la mesure de la sensibilité, de la valeur prédictive positive, et d'autres paramètres pour déterminer à quel point différentes mutations génétiques prédisent bien la résistance à la bédaquiline. Ils ont découvert que même si certaines mutations pouvaient fournir des informations sur la résistance, prédire le phénotype (comment les bactéries se comportent en fonction de la résistance aux médicaments) restait un défi.
Des techniques d'apprentissage automatique ont aussi été utilisées pour améliorer l'identification des mutations importantes. En analysant les motifs dans les données, les chercheurs espéraient identifier des variantes spécifiques qui pourraient agir comme des indicateurs fiables de résistance.
Cartographie des mutations sur la structure protéique
Un autre aspect important de leur recherche a impliqué de cartographier les mutations identifiées sur la structure de la protéine mmpR5. Comprendre où les mutations se produisent dans la structure protéique aide à expliquer comment ces mutations impactent la fonction de mmpR5. Certaines mutations ont été trouvées dans des zones critiques liées à la capacité de la protéine à se lier à l'ADN, ce qui pourrait affecter la régulation de la résistance au médicament.
Implications pour le traitement et futures recherches
Dans l'ensemble, les résultats suggèrent que diagnostiquer la résistance à la bédaquiline reste assez difficile. Bien que de nombreuses mutations aient été liées à la résistance, la sensibilité globale des tests génétiques pour prédire la résistance est plus faible que pour d'autres médicaments de premier recours contre la TB. Cela suggère que même si les tests moléculaires sont précieux, ils ne devraient pas remplacer les tests phénotypiques quand c'est possible.
La recherche souligne la nécessité de continuer à développer des tests diagnostiques rapides et fiables pour la résistance à la bédaquiline. Les tests moléculaires actuels sont moins efficaces par rapport à ceux d'autres médicaments. Donc, améliorer l'accès aux méthodes de tests phénotypiques devrait être une priorité pour les systèmes de santé qui gèrent la TB résistante aux médicaments.
Conclusion
En résumé, même si la bédaquiline est un médicament crucial pour traiter la tuberculose multirésistante, la complexité de la résistance bactérienne pose de gros défis. Une recherche continue est essentielle pour améliorer la compréhension et les méthodes de détection de la résistance. Au fur et à mesure que les scientifiques découvrent davantage sur les bases génétiques de la résistance, il est espéré que des outils diagnostiques et des stratégies de traitement plus efficaces émergeront, favorisant de meilleurs résultats pour les patients dans la lutte contre la tuberculose.
Titre: Opportunities and limitations of genomics for diagnosing bedaquiline-resistant tuberculosis: an individual isolate meta-analysis
Résumé: BackgroundClinical bedaquiline resistance predominantly involves mutations in mmpR5 (Rv0678). However, mmpR5 resistance-associated variants (RAVs) have a variable relationship with phenotypic M. tuberculosis resistance. We performed a systematic review to (1) assess the maximal sensitivity of sequencing bedaquiline resistance-associated genes and (2) evaluate the association between RAVs and phenotypic resistance, using traditional and machine-based learning techniques. MethodsWe screened public databases for articles published until October 2022. Eligible studies performed sequencing of at least mmpR5 and atpE on clinically-sourced M. tuberculosis isolates and measured bedaquiline minimum inhibitory concentrations (MICs). We performed genetic analysis for identification of phenotypic resistance and determined the association of RAVs with resistance. Machine-based learning methods were employed to define test characteristics of optimised sets of RAVs, and mmpR5 mutations were mapped to the protein structure to highlight mechanisms of resistance. ResultsEighteen eligible studies were identified, comprising 975 M. tuberculosis isolates containing [≥]1 potential RAV (mutation in mmpR5, atpE, atpB or pepQ), with 201 (20.6%) demonstrating phenotypic bedaquiline resistance. 84/285 (29.5%) resistant isolates had no candidate gene mutation. Sensitivity and positive predictive value of taking an any mutation approach was 69% and 14% respectively. Thirteen mutations, all in mmpR5, had a significant association with a resistant MIC (adjusted p
Auteurs: Camus Nimmo, N. Bionghi, M. J. Cummings, R. Perumal, M. Hopson, S. Al Jubaer, A. Wolf, B. Mathema, M. H. Larsen, M. O'Donnell
Dernière mise à jour: 2023-05-05 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.04.23289023
Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.05.04.23289023.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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