De récentes recherches scientifiques, dont les résultats ont été publiés dans la revue *Cell Host & Microbe* en 2025, ont mis en lumière la manière dont les bactéries élaborent leur défense. Elles utilisent un mécanisme inné d'immunité dont le fonctionnement rappelle étonnamment les principes de la vaccination. Ce système intrinsèque permet aux bactéries de reconnaître et de neutraliser efficacement les attaques virales lors d'un contact répété.
Lorsqu'elle est confrontée à un virus, la bactérie met en œuvre une enzyme spécifique pour insérer de minuscules fragments de l'ADN viral, appelés espaceurs (spacers), dans sa propre structure héréditaire. Cette intégration constitue une véritable archive biologique destinée à l'identification et à la défense ultérieures. Il s'agit, en substance, d'un enregistrement d'une expérience passée, crucial pour la survie future de l'organisme.
Il est intéressant de noter que les scientifiques exploitent activement ce même phénomène depuis longtemps, car il est à l'origine de la technologie CRISPR. Néanmoins, ce n'est que très récemment que sa fonction naturelle fondamentale au sein de la cellule a été pleinement comprise : la capacité d'apporter rapidement des modifications à son propre génome.
La technologie CRISPR utilise cette enzyme comme des « ciseaux génétiques » pour manipuler l'ADN dans un large éventail de tâches, allant des expériences de laboratoire aux thérapies géniques de pointe. Pourtant, le mécanisme exact de ce processus à l'intérieur même des bactéries est resté dans l'ombre pendant une longue période, jusqu'aux récentes investigations.
La compréhension de l'interaction complexe entre les bactériophages — ces virus qui attaquent les bactéries — et leurs hôtes est d'une importance capitale pour le développement des thérapies phagiques. La phagothérapie est une approche qui consiste à utiliser des virus pour lutter contre les infections bactériennes qui ne répondent plus aux antibiotiques. Le biologiste moléculaire Rodolphe Barrangou a souligné que ces nouvelles connaissances pourraient contribuer à la conception de phages efficaces contre un éventail plus large de bactéries pathogènes.
Les bactéries disposent d'un arsenal impressionnant, comptant plus de 150 mécanismes de défense différents contre les phages, mécanismes que les agents thérapeutiques doivent impérativement apprendre à contourner. Ce nouveau niveau de compréhension devrait encourager une vision élargie de l'utilisation des méthodes phagiques pour traiter diverses maladies infectieuses.
Les conclusions de l'étude ouvrent de nouvelles voies pour la création de médicaments basés sur les phages, qui exploiteraient les ressources de défense internes des bactéries. En comprenant comment les bactéries archivent les fragments d'ADN viral, les chercheurs peuvent concevoir des phages capables d'éliminer de manière ciblée les bactéries pathogènes, offrant une stratégie très prometteuse face à la résistance aux antibiotiques.
Dans cette course évolutive incessante, les virus ont également développé des parades. Il a été découvert que certains bactériophages, comme ICP1, sont capables de « détourner » l'ensemble des gènes du système CRISPR/Cas, semant ainsi un désordre complet dans les défenses bactériennes et privant la bactérie de sa capacité à résister efficacement à l'infection.
De plus, le système CRISPR-Cas, bien qu'étant le fondement de l'immunité adaptative des procaryotes, participe également à des processus qui ne sont pas directement liés à la défense, notamment la régulation de l'expression génique et la réparation de l'ADN. Cette connaissance approfondie de l'architecture interne de l'immunité microbienne nous donne la capacité de façonner consciemment des solutions plus durables et harmonieuses pour la santé globale.