Dr Justin Di Trani : Unir nos forces pour lutter contre les infections pulmonaires

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie qui peut s'installer dans les poumons des personnes atteintes de fibrose kystique (FK), entraînant des infections persistantes difficiles à traiter. Dans de nombreux cas, les antibiotiques seuls ne suffisent pas à éradiquer complètement ces infections. 

Le Dr Justin Di Trani s’efforce de changer la donne. Ses recherches visent à trouver de nouveaux moyens d’affaiblir ces bactéries, afin de faciliter leur élimination et d’améliorer la prise en charge des personnes atteintes de FK. 

Chercheur en début de carrière et professeur adjoint à la University of Alberta, le Dr Di Trani a suivi sa formation à l’Université McGill, au SickKids et à la University of Toronto, avant de se joindre à la University of Alberta en 2024, afin d’avoir accès à des microscopes et à de l’équipement spécialisés, indispensables à l’étude des bactéries présentes dans les poumons touchés par la FK. 

De la subvention de démarrage à la bourse de chercheur en début de carrière 

Les travaux de recherche du Dr Di Trani visent principalement à découvrir « ce qui alimente » Pseudomonas aeruginosa. Comme son « moteur » fonctionne différemment de celui de nos propres cellules, il serait peut-être possible de le bloquer à l’aide d’un traitement qui ne toucherait pas les cellules humaines. 

Son équipe a déjà repéré plusieurs points faibles dans le « moteur » de Pseudomonas et a commencé à cibler des composés susceptibles de le perturber. 

« Nous disposons d’un certain nombre de cibles potentielles, explique-t-il. Nous essayons de déterminer lesquelles sont les plus prometteuses. Grâce à la subvention de démarrage de Fibrose kystique Canada, nous avons pu commencer à découvrir des composés. » 

Il attribue à cette subvention de démarrage le mérite de lui avoir permis de lancer les travaux qui ont débouché sur son programme de recherche actuel et sur l’obtention de la bourse de chercheur en début de carrière. 

L’une des découvertes clés de ses recherches est que Pseudomonas aeruginosa se comporte de manière très différente selon le milieu dans lequel il se trouve, en particulier en fonction de la quantité d’oxygène disponible. Alors que les bactéries sont généralement étudiées dans des conditions d’oxygénation normales en laboratoire, les taux d’oxygène dans les poumons d’une personne atteinte de FK sont bien plus faibles lors d’une infection. 

Cela signifie que les traitements qui semblent efficaces dans des conditions standard peuvent ne pas agir de la même manière dans l’organisme. Pour remédier à cela, le Dr Di Trani et son équipe mettent au point de nouveaux modèles de laboratoire qui reproduisent mieux le milieu des poumons atteints de FK, notamment avec des taux d’oxygène plus faibles et des conditions nutritionnelles plus réalistes. 

« Nous mettons au point un milieu qui reproduit les conditions du poumon touché par la FK pour cultiver les bactéries, explique-t-il, afin qu’elles croissent de la même manière et que les moyens pris pour les inhiber fonctionnent également dans le poumon. » 

La bourse de chercheur en début de carrière aide désormais son laboratoire à enrichir ces travaux et à tirer parti des premières découvertes. 

« Nous prenons rapidement de l’ampleur, ajoute-t-il, grâce au financement provenant d’organismes tels que Fibrose kystique Canada. »  

Rapprocher différents domaines vers un objectif commun 

Lorsqu’on lui demande quels conseils il donnerait aux chercheurs qui souhaitent avoir des retombées concrètes, sa réponse est claire : « Misez sur la collaboration ». 

« Je ne pense pas qu’une seule personne puisse y parvenir seule », précise-t-il.  

Pour faire avancer ses recherches, le Dr Di Trani travaille en étroite collaboration avec des experts issus de différentes disciplines. Parmi ses collaborateurs figurent le Dr Wael Elhenawy, spécialiste en microbiologie à la University of Alberta, ainsi qu’un chimiste médical basé en Allemagne. Plus récemment, il a également commencé à travailler avec des chercheurs spécialisés dans l’apprentissage automatique et l’intelligence artificielle. 

En réunissant cet éventail d’expertises, allant de la science fondamentale à la conception de médicaments, son équipe œuvre à la réalisation d’un objectif commun : mettre au point des traitements plus efficaces contre les infections pulmonaires associées à la FK.  

Au sein de son propre laboratoire, le Dr Di Trani favorise ce même esprit de collaboration. Les membres de son équipe d’étudiants se penchent chacun sur une partie différente du système énergétique de la bactérie, qu’il décrit comme une série de « machines moléculaires ». 

« Ce sont des machines moléculaires vraiment imposantes et complexes, explique-t-il. Il existe plusieurs façons de bloquer le fonctionnement de la machine. » 

Comme chaque étudiant cible une partie différente, les chances de trouver un moyen de la mettre hors service augmentent, et les projets se recoupent souvent. 

« Les projets finissent par se chevaucher un peu, car ce qu’une personne découvre concerne en réalité la partie étudiée par une autre, précise-t-il. Cela crée une ambiance de collaboration très agréable au sein du laboratoire. » 

Bien que ces travaux en soient encore à leurs débuts, ils sont très prometteurs. À terme, ces découvertes pourraient déboucher sur des traitements permettant de mieux maîtriser les infections et d’améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de FK.