FR3026746A1 - Procede de production d'antibiotiques cibles a partir d'insectes - Google Patents

Abstract

Procédé de production, à partir de larves d'insectes, d'une composition, bactéricide ou bactériostatique, à effet antibiotique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fournir un nombre suffisant de larves d'une espèce d'insectes présentant la capacité de développer une réaction de sauvegarde vis-à-vis d'une agression ou d'un stress bactérien ; - ensemencer les larves dans un milieu de culture supplémenté en un substrat contenant la bactérie à éradiquer ou directement avec la bactérie à éradiquer ; - laisser croitre les larves jusqu'à ce qu'elles produisent l'antibiotique spécifique de ladite bactérie à éradiquer ; - récolter les insectes produisant ledit antibiotique.

Description

PROCÉDÉ DE PRODUCTION D'ANTIBIOTIQUES CIBLÉS À PARTIR D'INSECTES La présente invention concerne un procédé de production d'une substance à effet antibiotique, bactéricide et/ou bactériostatique. Ce procédé utilise la capacité de certains insectes, en particulier la larve non mature de la mouche Hermetia illucens, à produire des substances à effet antibiotique dont la nature 1 0 dépend du milieu sur lequel elles sont élevées. Dans les élevages intensifs d'animaux, par exemple de poules ou de poulets, de lapins ou de poissons, les contaminations bactériennes des animaux sont assez fréquentes. Elles se transmettent facilement du fait de la promiscuité des animaux et causent une mortalité qui 15 fait fortement chuter la rentabilité de l'élevage. En outre, et même s'ils ne meurent pas forcément, les animaux infectés peuvent être jugés impropre à la consommation. Afin de juguler les épidémies ou même de prévenir leur apparition, il est assez fréquent dans les élevages intensifs, de donner aux animaux des antibiotiques. Or, les antibiotiques 2 0 administrés ne sont pas forcément adaptés à la nature spécifique de la bactérie qui frappe l'élevage. Le résultat obtenu avec de tel traitement est donc généralement peu satisfaisant. Pour contrer ce phénomène, les éleveurs ont tendance à utiliser plusieurs types d'antibiotiques en grande quantité, dans un but curatif ou prophylactique, pour obtenir 25 l'effet souhaité. La conséquence de ces pratiques est que l'on retrouve des quantités non négligeables de substances antibiotiques dans les viandes et poissons provenant de l'élevage intensif, destinés à la consommation humaine. En plus des potentiels effets néfastes sur la santé des consommateurs, cette 30 surconsommation non souhaitée d'antibiotiques favorise l'apparition de résistance chez les bactéries qui deviennent insensibles aux traitements antibiotiques classiques ce qui peut évidemment avoir des conséquences dramatiques.

Le but de l'invention est de fournir, au contraire, un procédé de production d'antibiotiques qui soit spécifique de la bactérie affectant l'élevage. La substance antibiotique obtenue est donc efficace contre cette bactérie et peut être administrée d'une façon moins systématique et à des doses plus réduites. Le procédé selon l'invention permet donc un usage beaucoup plus raisonné des substances antibiotiques dans les élevages intensifs. Le procédé selon l'invention peut également être utilisé en médecine humaine afin d'obtenir de nouvelles substances à effet antibiotique, bactéricides et/ou bactériostatiques, spécialement formulées pour être efficace contre une bactérie particulière. Le traitement qui en découle peut donc être spécifique contre un type de bactérie particulière, par exemple contre une bactérie résistante aux antibiotiques classiques. Il peut même être spécifique à un individu particulier, la substance antibiotique étant formulée de manière personnalisée et spécifique à partir d'échantillons bactériens directement prélevés sur ou issus du malade.

Dans l'art antérieur, on a décrit les propriétés antibactériennes de certains insectes et notamment de la mouche Hermetia illucens et de ses larves. On connait ainsi par exemple la demande de brevet KR 20140046193 qui traite de la fabrication d'additifs de fertilisation pour les plantes et qui divulgue l'utilisation des propriétés antibactériennes des larves de mouches Hermetia illucens pour la prévention contre les bactéries pathogènes des plantes. On connait également la demande de brevet CN 102816769 qui décrit la préparation d'un peptide antibactérien à partir de l'ARN d' Hermetia illucens et son application en médecine humaine ou comme complément alimentaire ou encore pour la prévention des maladies agricoles. On connait encore par exemple la demande de brevet KR 20130111854 qui divulgue la fabrication d'une composition pharmaceutique antibactérienne efficace contre des bactéries résistantes responsables de pneumonie, de gonorrhée et de dysenterie.

Cependant, aucun de ces documents antérieurs ne divulgue de procédé permettant de produire à partir de cette mouche Hermetia illucens ou de sa larve, de substance à effet antibiotique dont la nature varie en fonction de la bactérie spécifique à traiter. Le procédé selon l'invention permet au contraire d'obtenir d'une façon particulièrement avantageuse une substance à effet antibiotique « sur-mesure » tout en restant simple et rapide. La mise au point du procédé selon l'invention a été basée sur la découverte par le Demandeur de la capacité surprenante de certains insectes notamment de la mouche Hermetia illucens et de sa larve à présenter une réaction de sauvegarde spécifique lorsqu'elle est exposée à une agression ou à un stress bactérien particulier. L'invention fournit ainsi un procédé de production, à partir de larves d'insectes, d'une substance, bactéricide ou bactériostatique, à effet antibiotique. Ce procédé se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - fournir un nombre suffisant de larves d'une espèce d'insectes présentant la capacité de développer une réaction de sauvegarde vis-à-vis d'une agression ou d'un stress bactérien ; - ensemencer les larves dans un milieu de culture supplémenté en un substrat contenant la bactérie à éradiquer ou directement avec la bactérie à éradiquer ; - laisser croitre les larves jusqu'à ce qu'elles produisent l'antibiotique spécifique de ladite bactérie à éradiquer ; - récolter les insectes produisant ledit antibiotique. L'espèce d'insecte utilisée est préférentiellement une espèce de mouche et encore plus préférentiellement une espèce de mouche appelée par son nom scientifique Hermetia illucens ou par son nom vermiculaire « Mouche soldat noire ». Bien entendu, d'autres espèces d'insectes présentant une capacité à développer une réaction de sauvegarde vis-à- vis d'une agression ou d'un stress bactérien pourront également être utilisées. Comme déjà dit, le Demandeur a constaté que les larves de certains insectes, en particulier Hermetia illucens étaient capables de produire l'antibiotique correspondant à la bactérie à éradiquer, lorsque celle-ci était préalablement ensemencée directement ou sous forme de substrat dans le milieu de culture de ladite larve. Dans un premier mode de réalisation, la bactérie à éradiquer est ensemencée dans le milieu de culture de la larve sous la forme d'un substrat contenant la larve. Dans l'hypothèse où la pathologie est d'origine alimentaire, le substrat peut par exemple être obtenu par compostage de déchets alimentaires infestés par la bactérie à éradiquer.

L'antibiotique produit pourra alors être utilisé à titre curatif ou prophylactique. Dans le cadre du traitement curatif d'un élevage animal, le substrat peut être obtenu par compostage d'animaux morts d'une infection par la bactérie à éradiquer. Il s'agit notamment d'animaux d'élevages du type poules, poulets, lapins, poissons.

Dans ce cas, le procédé consiste : - à identifier au moins un animal mort de l'infection provoquée par la bactérie à éradiquer, - prélever cet animal mort et le mettre au contact d'un milieu de culture contenant les larves d'insectes, en particulier les larves de mouche Hermetia illucens, - laisser croitre les larves jusqu'à ce qu'elles produisent l'antibiotique spécifique de ladite bactérie à éradiquer ; - récolter les insectes produisant ledit antibiotique.

Le substrat peut également se présenter sous la forme d'un prélèvement réalisé sur un être humain ou un animal vivant ou mort infecté par la bactérie à éradiquer. Il peut s'agir par exemple de déjections, d'excréments, de fluides corporels ou de vomissements. Selon un second mode de réalisation, le milieu de culture est directement ensemencé par la bactérie à éradiquer. Il peut s'agir notamment d'une bactérie issue d'un laboratoire, c' est- à-dire d'une bactérie identifiée, sélectionnée et cultivée en laboratoire. Bien entendu, la larve ne sera pas résistance quelle que soit la bactérie. Dès lors, dans certains cas ; aucune larve ne survivra. Dans les autres cas, les larves survivantes seront celles ayant développé une réaction de sauvegarde vis-à-vis de la bactérie, en l'espèce celles ayant produit l'antibiotique spécifique. Dans un mode de réalisation préféré, le procédé contient une étape de surproduction d'antibiotique à partir des insectes récoltés. Selon un premier mode de réalisation, cette surproduction consiste à faire reproduire en nombre les insectes récoltés.

Dans ces conditions, la composition bactéricide ou bactériostatique, à effet antibiotique susceptible d'être obtenue par le procédé de l'invention se présente sous la forme de larves. Celles-ci sont alors directement consommées par les animaux ou les êtres humains que l'on souhaite traiter.

Ces larves peuvent être consommées brutes, à l'état vivant ou mort, ou peuvent subir des étapes de traitement préalable. A titre d'exemple, les larves peuvent être séchées, de préférence par un chauffage à basse température et par exemple entre 45 et 50 degrés pendant 8 à 9 heures. Elles peuvent être ensuite lyophilisées, broyées, réduites en poudre, comprimées, mélangées à un ou plusieurs excipients de nature quelconque, ou formulées de toute autre façon de manière à les rendre acceptables pour les animaux ou les êtres humains auxquelles elles sont destinées. Dans le cas où les molécules actives à effet antibiotique, qui sont généralement de petits peptides, risquent d'être dégradées par les sucs gastriques chez l'homme, le traitement des insectes peut avantageusement comprendre une étape de protection de la substance à effet antibiotique obtenue par encapsulation de celle-ci dans des gélules, des capsules ou d'autres enveloppes souples ou rigides de nature quelconque permettant à cette substance à effet antibiotique de passer la barrière digestive. Cette étape de protection peut également consister en un enrobage ou un pelliculage de la substance au moyen d'un composé gastro-résistant ou à effet retard de nature quelconque appropriée. Avantageusement, en raison de la quantité importante de chitine recouvrant les larves prélevées, les larves sont simplement compressées, l'épaisseur de chitine pouvant dans certains cas être suffisante pour servir de barrière aux acides et sucs digestifs perturbateurs. Les mouches Hermetia illucens et leurs larves sont avantageusement directement comestibles par l'homme ou les animaux (EDIBLE INSECTS: FUTUR PROSPECTS FOR FOOD AND FEED SECURITY, ROME 2013, FOOD AND AGRICULTURE ORGANISATION OF THE UNITED NATIONS). Elles sont non polluantes pour les végétaux et le milieu écologique. Elles peuvent donc être directement ingérées en tant que substance à effet antibiotique comme exposé précédemment. Selon un second mode de réalisation, l'étape de surproduction d'antibiotique consiste à extraire l'antibiotique des larves ou insectes, lesquelles ont été préalablement multipliés. Cette extraction peut se faire par tout moyen connu de l'homme du métier. Selon troisième mode de réalisation du procédé selon l'invention, l'étape de surproduction d'antibiotique consistant à isoler l'ARN messager des insectes prélevés, puis à l'introduire dans l'ADN de cellules eucaryotes afin de leur faire métaboliser la substance à effet antibiotique recherchée. L'invention concerne également une composition bactéricide ou bactériostatique susceptible d'être obtenue par le procédé décrit précédemment. Le procédé selon l'invention présente de nombreux avantages car il permet entre autre de 2 0 fournir une réaction ciblée, rapide et économique à une infection bactérienne particulière. On peut par exemple envisager la création d'une unité mobile contenant un incubateur, des insectes appropriés et tout le matériel nécessaire à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Une telle unité mobile peut être rapidement installée sur le lieu d'une infection, 25 par exemple un élevage victime d'une contamination bactérienne. L'unité mobile permet de produire des larves présentant un effet antibiotique ciblé contre la bactérie responsable de l'infection. Ces larves peuvent ensuite être directement administrées au reste de l'élevage pour juguler la contamination. 30 L'unité mobile permet ainsi d'être très réactif et d'aller directement au contact de l'infection, afin de mettre en oeuvre très rapidement un traitement adapté et ciblé. Ce mode de traitement est particulièrement approprié pour les élevages de volailles, de cochons, ou d'autres animaux d'élevage en fonction des règlementations locales. Il est également particulièrement adapté pour la pisciculture, que ce soit dans des fermes de mer, en étang 15 ou en piscine, avec un mode opératoire identique. Le procédé selon l'invention peut également être avantageusement mis en oeuvre en médecine humaine, au sein d'une unité fixe ou mobile, par exemple pour lutter contre des bactéries résistantes aux antibiotiques conventionnels. Le procédé est également compétitif d'un point de vue économique, car il permet d'obtenir d'un traitement ciblé et personnalisé, très rapidement et de manière peu coûteuse, ce qui est impossible dans l'industrie pharmaceutique traditionnelle.

Afin d'illustrer plus complètement l'invention, des résultats de tests démontrant l'efficacité de l'invention sont donnés ci-dessous. Ces résultats sont expliqués en référence aux figures annexées, qui se composent d'un ensemble de photographies illustrant les résultats de tests d'inhibition de croissance bactérienne réalisés avec un milieu de culture solide ensemencés par la bactérie Escherichia colt mis en contact avec des larves de mouches de type Hermetia illucens au stade prépupe.

Parmi elles : - la figure 1 présente les résultats obtenus avec un échantillon autoclavé de larves élevées sur un substrat neutre, puis lyophilisées ; - la figure 2 présente les résultats obtenus avec un échantillon non autoclavé de larves élevées sur un substrat neutre, puis lyophilisées ; - la figure 3 présente les résultats obtenus avec un échantillon de larves élevées sur un substrat contenant Escherichia cou, puis broyées ; - la figure 4 présente les résultats obtenus avec un échantillon de larves élevées sur un substrat contenant Escherichia colt, puis broyées et lyophilisées ; et - la figure 5 présente les résultats obtenus avec un échantillon de larves élevées sur un substrat contenant Escherichia cou, séchées à l'étuve puis broyées. Dans les différents tests réalisés, des larves de mouches Hermetia illucens ont été élevées sur un substrat obtenu par compostage de déchets alimentaires.

Pour les tests correspondant aux figures 1 et 2, ce substrat ne contenait pas de bactéries Escherichia colt.

Pour les tests correspondants aux figures 3 à 5, ce substrat contenait une petite quantité de bactéries Escherichia colt. Les larves ont été élevées jusqu'à ce qu'elles atteignent le stade de prépupe afin d'avoir le temps de développer une éventuelle réaction de sauvegarde. Dans les essais correspondant aux figures 1 et 2, on a testé différents traitements pour l'échantillon et différentes méthodes de mise en contact de l'échantillon avec le milieu de culture, afin de s'affranchir des variations liées aux conditions expérimentales qui auraient pu influencer les résultats. Les différentes photographies de la figure 1 correspondent ainsi aux résultats obtenus après un passage des échantillons en autoclave, alors que les échantillons ont été directement utilisés sans passage en autoclave pour les photographies de la figure 2. 20 Pour chacune de ces deux séries, la photographie 1 représente le résultat obtenu après une mise en contact directe par dépôt d'environ 100 mg d'échantillon solide au centre du milieu de culture solide, la photographie 2 représente le résultat obtenu après dépôt d'un extrait aqueux (10 mg/mi) de l'échantillon sur le milieu de culture solide, et la photographie 3 représente le résultat obtenu lorsque l'échantillon a été coulé en même 25 temps que le milieu de culture solide. Dans tous les cas, quel que soit le traitement subi par l'échantillon et quelle que soit la méthode de contact entre l'échantillon et le milieu de culture, on constate sur les figures 1 et 2, qu'il n'y a pas d'inhibition de croissance vis-à-vis de la bactérie Escherichia colt 30 testée. On peut ainsi en conclure, que lorsqu'elles sont élevées sur un substrat neutre ne contenant pas de bactéries Escherichia colt, les larves de mouches Hermetia illucens ne présentent 15 pas d'activité antibiotique naturelle contre cette bactérie. Dans les essais correspondants aux figures 3 à 5, on a testé l'activité antibactérienne des larves en utilisant différents traitements pour l'échantillon, afin de vérifier que la préparation et la mise en forme de l'échantillon, et donc de la substance obtenue par le procédé selon l'invention, n'influençaient pas les résultats. Les échantillons ont cette fois, tous été directement déposés sous forme solide au centre du milieu de culture.3.

Pour chacune de ces trois séries de photographies, la photographie 4 représente un milieu de culture solide témoin, la photographie 5 le résultat obtenu pour l'échantillon testé et la photographie 6 un agrandissement de la photographie 5 au niveau de sa zone centrale.

Dans tous les cas et quel que soit le traitement subi par l'échantillon, on remarque sur les figures 3 à 5 l'apparition autour de l'échantillon d'un halo caractéristique de l'inhibition de la croissance de la bactérie Escherichia cou testée. On peut ainsi constater que lorsque, conformément au procédé selon l'invention, les larves ont été élevées sur substrat contenant la bactérie Escherichia cou, elles ont développé une réaction de sauvegarde vis-à-vis de cette bactérie et présentent ensuite une activité à effet antibiotique à l'encontre de cette bactérie. Conformément à l'invention, elles peuvent donc être utilisées comme substance à effet antibiotique ciblé contre cette bactérie.

De manière évidente, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation préférentiels décrits précédemment, l'homme du métier pouvant y apporter de nombreuses modifications et imaginer d'autres variantes sans sortir, ni de la portée, ni du cadre de l'invention définis par les revendications.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1/ Procédé de production, à partir de larves d'insectes, d'une composition, bactéricide ou bactériostatique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : fournir des larves Hermetia illucens ; - ensemencer les larves dans un milieu de culture supplémenté en un substrat contenant la bactérie à éradiquer ou directement avec la bactérie à éradiquer ; laisser croitre les larves jusqu'à ce qu'elles produisent une substance bactéricide ou bactériostatique de ladite bactérie à éradiquer ; - récolter les insectes produisant ladite substance.
2. 2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat est obtenu par compostage de déchets alimentaires infestés par la bactérie à éradiquer.
3. 3/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat est obtenu par compostage d'animaux morts d'une infection par la bactérie à éradiquer.
4. 4/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le substrat se présente sous la forme d'un prélèvement réalisé sur un être humain ou un animal vivant ou mort infecté par la bactérie à éradiquer.
5. 5/ Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il contient une étape de surproduction de substance bactéricide ou bactériostatique, à partir des insectes récoltés consistant à faire reproduire en nombre les insectes récoltés.
6. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il contient une étape supplémentaire d'extraction de substance bactéricide ou bactériostatique des insectes.
7. 7/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient une étape de surproduction de substance bactéricide ou bactériostatique consistant à isoler l'ARN messager des insectes prélevés, puis à l'introduire dans l'ADN de cellules eucaryotes afin de leur faire métaboliser l'antibiotique.