Combattre le feu bactérien au moyen de bactériophages: une réalité de plus en plus proche

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Le feu bactérien est l’une des maladies phytosanitaires les plus difficiles à contrôler, à prévenir et à éradiquer; en fait, aujourd’hui, il n’existe pas de traitement chimique adéquate.

Si vous êtes ici, c’est parce que vous vous intéressez à la manière de traiter le feu bactérien avec des bactériophages ; nous voulons vous dire que chez Kimitec, nous sommes conscients de la problématique qu’en tant qu’agriculteur de fruits à pépins, vous pouvez avoir sur votre culture en raison des infections dues à la bactérie Erwinia amylovora (EA) qui affecte les plantes appartenant à la famille Rosaceae.

En tant qu’experts en solutions naturelles et biotechnologiques pour le secteur phytosanitaire, nous travaillons sur PhageFire, un biopesticide basé sur des phages pour éliminer la bactérie Ea d’une manière naturelle, efficace et durable.

Si vous voulez savoir comment les phages peuvent réussir à vaincre Erwinia amylovora, venez le découvrir dans cet article.

Qu’est-ce que les phages et comment se déroule leur cycle de vie ?

Ils se trouvent naturellement dans l’environnement, à mi-chemin entre la matière vivante et inerte et, bien qu’ils soient les organismes les plus abondants sur la terre, leur taille vous empêche de les observer à l’œil nu (même les microscopes conventionnels ne parviennent pas à les montrer).

Ce n’est pas une charade. Il s’agit de bactériophages , également connus sous le nom de phages ou de virus affectant les bactéries: ils ont la capacité d’infecter les bactéries avant de les détruire et de se reproduire.

Dans le domaine de la médecine, ils sont déjà utilisés et reconnus en raison de leur application contre les bactéries multirésistantes, un problème de plus en plus fréquent dû à la mauvaise utilisation des antibiotiques. Toutefois, ces dernières années, on a exploré leur potentiel pour contrôler les maladies bactériennes phytopathogènes (qui affectent les plantes), telles que le feu bactérien.

Avant de s’informer un peu plus sur leurs avantages au sein de l’industrie agricole, il est important de savoir comment ils se comportent.

Le fonctionnement des phages est semblable à celui d’autres virus : ils doivent infecter une cellule hôte pour se reproduire. Son mode d’action, également appelé bactériolyse, consiste à coloniser la cellule bactérienne hôte jusqu’à sa dissolution.

Par le cycle lytique, le phage, complète son cycle de vie en culminant le processus d’infection. Le processus comprend les phases suivantes:

  1. Tout d’abord, le phage est fixé dans la cellule hôte et commence le processus de codage de ses produits génétiques, c’est-à-dire d’injection d’instructions qui perturbent ou détruisent la paroi cellulaire de la bactérie.
  2. Le phage copie son propre ADN dans la bactérie; il se duplique pour pouvoir se reproduire.
  3. Troisièmement, il s’incorpore aux particules infectieuses produites par le procédé, libérant ainsi de nouvelles particules de phage.
  4. Pour terminer le cycle lytique, se produit la lyse, c’est-à-dire l’explosion de la cellule hôte, qui ‘lyse’ et meurt pendant le processus, après avoir permis la reproduction de nombreux phages.

Une fois le processus terminé, et les nouveaux phages libérés, ils cherchent de nouvelles cellules bactériennes qu’ils peuvent utiliser comme hôtes pour recommencer le cycle. Cela permet de se propager de manière exponentielle (c’est là sa force).

La caractéristique particulière des phages est leur spécialisation : il en existe différents types et chacun s’adresse à des bactéries spécifiques. Cela permet de les cibler de manière à ne pas attaquer les souches souhaitables et en finir avec les autres rapidement et de manière concise.

Résultats et avantages de l’utilisation des bactériophages dans l’agriculture

Pour le secteur agricole , il est de plus en plus nécessaire de remplacer les produits chimiques par des produits naturels qui nous fournissent une alimentation plus saine. Une meilleure qualité et une plus grande efficacité des produits naturels sont possibles grâce aux procédés biotechnologiques dont nous disposons aujourd’hui pour atteindre ces normes.

C’est pourquoi nous proposons d’utiliser les phages comme stratégie durable pour réduire l’utilisation des pesticides de synthèse chimique dans l’industrie agroalimentaire. L’un des avantages que nous avons trouvé est que, dans la phase lytique, lorsque la survie de la population bactérienne visée est compromise, certains phages produisent des signaux chimiques qui provoquent la transition vers un autre type de cycle possible: le cycle lysogénique, qui permet au phage de se reproduire sans tuer l’hôte. Cela permet la survie de la cellule hôte jusqu’à ce que le phage trouve le moyen de se reproduire.

Dans ce cadre, les résultats et les avantages des phages dans l’agriculture pour des parasites tels que le feu bactérien (FB) sont les suivants:

Spécificité dans son mode et son lieu d’action

Ils ne s’attaquent qu’aux bactéries de leur même type et évitons donc d’endommager les souches que nous désirons pour nos cultures. En outre, les phages se reproduisent exclusivement sur le site de l’infection, jusqu’à ce que la bactérie hôte meurt.

Ne sont pas nuisibles

Les phages ne sont pas toxiques pour les cellules eucaryotes, celles contenant un noyau et englobant les cellules animales et végétales, entre autres. Ils sont inoffensifs pour l’homme, les animaux et l’environnement.

Ne suscitent pas de résistance

Contrairement aux antibiotiques et aux problèmes qu’ils présentent, les phages évoluent, s’adaptent et suscitent rarement des résistances.

Déchets? Non merci

Les phages ne produisent pas de déchets, sont écologiques et respectueux de l’environnement. Une fois qu’ils n’ont pas de bactéries cibles dans lesquelles ils peuvent réaliser leur cycle lytique, ils ne prospèrent pas et meurent.

Adaptabilité, seuls ou accompagnés

Les phages peuvent être utilisés seuls ou groupés pour traiter les infections en cours, c’est-à-dire qu’ils ont une grande capacité d’adaptation selon les besoins de la culture.

Avec ‘peu’ on peut ‘faire beaucoup’

De par leur nature même, ils sont autoreproduteurs, c’est-à-dire qu’une fois le cycle lytique terminé, de nouveaux phages sont libérés et redémarrent un nouveau cycle en infectant les autres bactéries. Il en résulte que de nombreux résultats peuvent être obtenus avec un petit nombre de phages et dans un laps de temps très court.

Production simple et économique

L’isolement des phages, leur production et leur stockage sont abordables.

Qu’est-ce que le feu bactérien et comment affecte-t-il les plantes?

Face aux problèmes causés par les parasites de quarantaine, c’est-à-dire ceux qui ont une importance économique et environnementale majeure pour la région dans laquelle ils se reproduisent et qui relèvent donc des autorités compétentes, on trouve le feu bactérien.

Boîte de Pétri avec feu bactérien

Le feu bactérien (FB) est l’une de ces maladies de quarantaine causées par la bactérie Erwinia amylovora (EA) , originaire des États-Unis et présente en Europe depuis les années 50. Elle concerne principalement les cultures des familles de plantes rosacées (fruits à pépins tels que le poirier, le pommier, le plaqueminier ou le néflier), comme nous l’avons mentionné au début de cet article. C’est sa maladie la plus grave, car elle peut entraîner la mort de la plante dans un court laps de temps.

Contrairement aux antibiotiques, la résistance aux phages par les cellules bactériennes dans les populations naturelles d’Erwinia amylovoraest est très rare. N’ayant aucune propension à générer une résistance, et étant donné son taux de mutation et sa réplication plus rapide que celle des bactéries, les cocktails de phages, ensemble de phages pour un traitement sur un fléau, donnent des résultats très positifs.

Il est de la plus haute priorité de mettre au point une solution intégrée basée sur les phages qui permette aux agriculteurs de maîtriser les infections provoquées par l’Ea, avec une moindre dépendance vis-à-vis des produits chimiques nocifs et des antibiotiques.

C’est pourquoi, chez Kimitec, nous avons commencé à rechercher une solution à cette problématique avec le projet PhageFire, qui vise à développer un pesticide produit à partir de substances naturelles de plantes et de micro-organismes ou des substances qu’ils libèrent (biopesticide), basé sur les phages. Le premier et le seul en Europe, avec un potentiel de développement en matière de protection des maladies végétales.

PhageFire, le produit naturel basé sur des phages qui peuvent éliminer le feu bactérien

PhageFire est un projet H2020 financé par l’Union européenne pour développer un produit naturel basé sur des phages qui vise à combattre de manière rapide, efficace et naturelle la maladie du feu bactérien causée par Erwinia amylovora.

Pour ce projet, un consortium de partenaires a été créé, composé de l’association des producteurs de la Rioja, Peras del Rincon de Soto, de la consultante Enviroinvest de Hongrie, experte en matière de production, d’autorisation et de commercialisation de pesticides à base de phages ; ZHAW (Suisse) – un centre de recherche supérieur sur la thérapie des phages et Kimitec, spécialisé dans la conception, le développement et la commercialisation de solutions naturelles pour l’agriculture. .

À ce stade du projet, où nous avons déjà réalisé des progrès scientifiques et technologiques importants dans l’utilisation des phages pour le contrôle d’Erwinia amylovora sur les modèles végétaux, Kimitec et les autres membres du consortium possèdent une bibliothèque de phages lytiques isolés naturellement à Ea.

Notre objectif, dans le cadre du projet H2020, est de développer de manière industrielle la solution basée sur les phages que Enviroinvest et ZHAW ont développé et de rendre celle-ci homogène et stable. Et permettre aux producteurs de fruits à pépins tels que les Peras del Rincon de Soto, qui collaborent aux essais sur le terrain du produit, et à tout autre producteur de la famille de plantes rosacées de lutter contre le fléau bactérien.

Nous proposons cette solution efficace et sûre, avec un rendement durable contre l’Ea. Les caractéristiques du produit que nous développons avec le projet PhageFire sont: Il s’agit d’une solution efficace et sûre pour un large éventail de souches d’Ea, abordable, facile à appliquer, durable et respectueuse de l’environnement. Nous voulons que vous, en tant qu’agriculteur, puissiez réduire les pertes économiques causées par cette maladie et obtenir une productivité naturelle, en réduisant la dépendance aux produits chimiques de synthèse ou toxiques sur vos cultures.

Nous mettons en route la production à l’échelle commerciale, mais pour nous une chose est claire – nous voulons que vous fassiez partie intégrante de cette révolution!

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