Préparation bactériophagique
# Préparation bactériophagique

Une préparation bactériophagique (ou plus simplement « phagique »), du grec ancien βακτήριον, bakterion (petit bâton), et φάγος, phágos (mangeur), est une solution à usage thérapeutique contenant des virus attaquant les bactéries (on parle de « bactériophages » c'est-à-dire « mangeurs de bactéries »). La préparation bactériophagique peut contenir soit un seul type de bactériophage, soit plusieurs, auquel cas on parle de cocktail bactériophagique.

Les préparations bactériophagiques sont utilisées en phagothérapie. Elles constituent une alternative aux antibiotiques et offrent des possibilités de traitement contre les germes antibio-résistantes, notamment en cas d'infection nosocomiale.

La compréhension des mécanismes et de la dynamique d'apparition de la résistance bactérienne à un (ou plusieurs) bactériophages est essentielle au développement des préparations bactériophagiques. La recherche en la matière est nettement plus développée dans en Europe de l'Est qu'à l'Ouest, en raison de l'abandon de cet outil thérapeutique en Occident pendant plusieurs dizaines d'années, au profit de l'antibiothérapie.

## Histoire

Les premières préparations bactériophagiques ont été fabriquées par Félix d'Hérelle après sa découverte d'agents anti-bactériens en 1917 (voir la première évocation de tels agents en 1915 par Frederick Twort).

Durant la Première Guere Mondiale, d'Hérelle remarqua d'abord que les selles de certains poilus qui guérissaient spontanément de la dysenterie contenaient un agent inconnu qui causait des zones claires sur des plaques d'agar ensemencées de Shigella dysenteriae. D'Hérelle remarqua que ces plaques pouvaient être utilisées pour inoculer une culture de Shigella dysenteriae qui se retrouvait complètement lysée (tuée) en une $nuit^,.$ Il attribue ces plaques à « un microbe invisible antagoniste du bacille dysentérique », qu’il qualifie de bactériophage, du grec phagein (« manger »).

Ces plaques et leur dénombrement en Unités Formant Plaques (UFP) demeurent jusqu'à aujourd'hui la base de mesure du titre des préparations bactériophagiques.

C'est en 1919, à l’Hôpital Necker-Enfants malades de Paris que d'Hérelle a utilisé pour la première fois une préparation bactériophagique pour traiter la dysenterie. D'Hérelle isola d'abord des phages chez certains patients qui guérissaient de la dysenterie. Puis, sous la supervision du Professeur Victor-Henri Hutinel, chef du service de Pédiatrie, d'Hérelle et plusieurs autres internes de l'hôpital avalèrent un soluté contenant ces phages. N'ayant relevé aucun effet adverse, ils administrèrent le soluté à un garçon de 12 ans qui souffrait de dysenterie sévère. L'état du garçon s'améliora immédiatement et la guérison fut complète en l'espace de quelques jours. Trois autres patients furent ensuite traités avec le même succès.

Encouragé par cette réussite, d'Hérelle prépara de nouvelles préparations bactériophagiques ciblant Yersinia pestis (Égypte 1925) puis Vibrio cholerae (Inde 1926). Ces nouveaux médicaments contre le choléra et la peste permirent de traiter des milliers de patients en Asie et en $Afrique^,.$

D'Hérelle ouvrit à Paris rue Olivier de Serres un laboratoire commercial, Les Laboratoires du Bactériophage fondé par le Professeur d'Hérelle, qui commercialisait plusieurs cocktails bactériophagiques. Aux États-Unis, la société Eli Lilly développa aussi, dans les années 1940, au moins sept solutions bactériophagiques.

Cependant, l'existence même des virus bactériophages était mise en question, d'autant que la technologie d'imagerie de l'époque ne permettait pas d'en apporter la preuve. Il faudra l’invention du microscope électronique pour permettre à H. Ruska d’observer et de photographier le premier bactériophage en 1940 (un phage actif contre E. coli).

À partir de la seconde guerre mondiale, les antibiotiques se révélant d'un emploi plus facile et moins chers, les solutions bactériophagiques ont rapidement été abandonnées par l'industrie pharmaceutique et la recherche en Occident.

Les bactériophagiques des Laboratoires du Bactériophage ont été disponibles en France de 1928 jusqu'à la fin des années 1970 et figurent dans le dictionnaire Vidal de 1977, en pages 194 et 195, sous les noms suivants :

* Bacté-coli-phage, Visa 22 SV 1.027 ;
* Bacté-intesti-phage, 22 SV 1.022 ;
* Bacté-pyo-phage, 22 SV 1.023 ;
* Bacté-staphy-phage, 22 SV 1.025 ;
* Bacté-rhino-phage, 22 SV 1.024.

Elles étaient commercialisées au prix de 12 francs la boîte de 30 ampoules de 5 ml, étaient remboursées à 70 % par la Sécurité Sociale et portaient les numéros de Visa d'autorisation indiqués ci-dessus. Selon la notice du Vidal, elles contenaient « par ampoule 5 milliards de bactériophages sélectionnés et adaptés pour détruire par lyse » les pathogènes.

Les collections de bactériophages de l’Institut Pasteur de Paris $(P^r$ J.F. Vieu) et de l’Institut Pasteur de Lyon $(P^r$ J. Guillermet), qui servaient de base à l'assemblage de cocktails bactériophagiques, seront ensuite détruites.

L'expérience de Félix d'Hérelle en matière d'utilisation des préparations bactériophagiques a été reprise en France par un de ses élèves, le Docteur André Raiga-Clemenceau, petit neveu de Georges Clemenceau et fondateur de la Société des Amis de Félix d'Hérelle. D'Hérelle disait de lui qu'il avait « les plus belles statistiques du monde. » Celui-ci passe la main en 1976 à son élève le docteur Paul-Hervé Riche, auteur en 2013 du Manuel de phagothérapie à l'usage des médecins du XXIe siècle où il récapitule les expériences et enseignements de ses deux maîtres.

Un autre élève de d'Hérelle, le géorgien Georges Eliava (en), créa en 1933 à Tbilissi « l’Institut du bactériophage », première institution au monde intégralement consacrée au bactériophage et à ses applications thérapeutiques. D'Hérelle le rejoignit et travailla avec lui en Géorgie de 1934 à 1936. Cet institut continua les recherches et développa toute une gamme de préparations bactériophagiques derrière le Rideau de fer. C'est ce qui explique qu'en Géorgie, en Russie mais aussi en Pologne les préparations bactériophagiques soient d'un emploi courant.

## Recherches et développements de préparations bactériophagiques en cours

### Allemagne

En Allemagne le Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, ou DSMZ, entreprend de nombreuses recherches en collaboration avec l'Institut Eliava IBMV de Tblissi sur le développement de nouveaux traitements bactériophagiques, notamment contre le Staphylococcus aureus résistant à la méticilline.

Il est leader du projet européen CABRI qui développe des normes méthodologiques de qualité s'appliquant de la collecte de phages.

Il mène aussi le projet Phages Collector en coopération avec les universités allemandes suivantes : université de Braunschweig, université de Bielefeld, université de Göttingen, université de Hohenheim, université de Sarrebruck et l'École Technique de Südwestfalen, Iserlohn. Ce projet a pour but de réunir le maximum de phages.

Phage4Cure est un projet collectif impliquant le DSMZ, le Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine ainsi que l'hôpital de la Charité de Berlin avec des fonds provenant du Ministère de l'Éducation et de la Recherche dont le but est de découvrir des phages actifs contre P. aeruginosa, et de les tester dans des essais $cliniques^,.$

### Belgique

La phagothérapie est utilisée à l'hôpital militaire de la reine Astrid situé à Neder-OverHeembeek.

Le ministère de la Santé (Service public fédéral de la santé publique) a demandé à l'Agence fédérale des médicaments et produits de santé (AFMPS) de mettre en place une stratégie nationale pour permettre la réalisation de préparations magistrales pharmaceutiques bactériophagiques spécifiques à chaque patient en s'appuyant sur la réglementation actuelle. Celle-ci autorise l'emploi d'ingrédients actifs qui ne répondent pas aux exigences prévues dans une pharmacopée officielle, telle que la pharmacopée européenne ou la pharmacopée belge, et qui ne sont pas non plus l'objet d'une autorisation du ministère de la Santé publique après avis favorable de la Commission belge de la pharmacopée, sous réserve que ces ingrédients actifs soient accompagnés d'un certificat d'analyse issu d'un laboratoire agréé $belge^,.$

Le 26 octobre 2016, il a été décidé que de tels ingrédients peuvent être utilisés par un pharmacien en tant que Principe Actif Pharmaceutique d'une préparation magistrale bactériophagique réalisée en pharmacie sous les conditions suivantes :

* les phages doivent être administrés sous forme de préparation magistrale destinée à un patient donné, nommément désigné ;
* les préparations magistrales doivent être administrées sous la responsabilité directe du médecin et du pharmacien ;
* les caractéristiques et qualités du principe actif à base de phages doivent être définies dans une monographie interne préparée par le fournisseur ;
* avant que le pharmacien ne puisse utiliser le produit non agréé, il doit s'assurer (sur la base d'un certificat d'analyse fourni par un laboratoire agréé belge) que les composants sont en conformité avec la monographie du fournisseur ;
* bien que cela ne soit pas légalement requis, il est recommandé que le fournisseur soumette la monographie à l'AFMPS pour évaluation.

L'Institut scientifique de santé publique rebaptisé Sciensano a été désigné comme laboratoire agréé pouvant valablement fournir des certificats d'analyse d'ingrédients actifs à base de phages.

### Canada

Au Canada, le Centre de référence pour virus bactériens Félix d'Hérelle de l'Université Laval maintient une banque de phages.

### États-Unis

L'abondance des publications américaines sur le site de l'US National Library of Medicine concernant le terme « phage therapy » (plusieurs centaines de publications depuis un siècle) témoigne du nombre des études américaines sur le sujet.

Des essais cliniques de phase 1 ont eu lieu de 2006 à 2008 au Centre régional de Traitement des Blessures à Lubbock, au Texas, pour évaluer l'innocuité et l'efficacité d'un cocktail viral (WPP-201) de 8 phages contre Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus et Escherichia coli dans le traitement des ulcères de la jambe.

En juin 2018, l'Université de Californie à San Diego a ouvert un Centre pour l'Application et la Thérapie Innovante par Phage - Center for Innovative Phage Applications and Therapeutics (IPATH) qui traite les patients sous couvert du programme de soins compassionnels de la FDA.

La FDA s'intéresse aussi au sujet et a convoqué les 10 et 11 juillet 2017 un symposium réunissant les parties intéressées à discuter des futures réglementations.

### France

En France, les bactériophages ne bénéficient pas d'une AMM, l'ANSM considérant qu'il n'existe pas suffisamment d'études cliniques. Elle indique que « L’expérience sur les phages acquise depuis plusieurs années dans certains pays ne peut à elle seule constituer, sur ce principe d’ancienneté, un niveau d’efficacité et de sécurité suffisant répondant aux standards d’évaluation en vigueur. » Toutefois, leur administration est autorisée sous le régime des autorisations temporaires d’utilisation nominatives (ATUn), lorsqu'il n'existe pas d'alternative thérapeutique, la phagothérapie étant considérée comme un enjeu de santé publique. En 2016, ces ATUn sont limitées aux bactéries pour lesquelles il existe des produits disponibles sur le marché, à savoir Escherichia coli et Pseudomonas. Depuis la création initiale du Comité de 2016 ayant émis des avis et préconisations destinées à favoriser la mise à disposition précoce des produits, l'ANSM n'a émis, à août 2018, aucune nouvelle publication sur le sujet des phages. De plus les listes 2016, 2017 et 2018 des spécialités autorisées pour ATUn ne contiennent pas de bactériophagique.

La recherche au sein de l'Institut Pasteur vise à explorer des voies thérapeutiques alternatives à l'antibiothérapie, compte-tenu à la fois de la montée des phénomènes de résistance aux antibiotiques, et de l'utilisation par le passé de la phagothérapie, avec une première publication en 1993.

L'utilisation de la phagothérapie, prometteuse en raison des bons résultats rencontrés au début du XXe siècle s'accompagne d'une exigence de bonne qualité $pharmaceutique^,,$ même si la littérature ne rapporte aucun cas d'effets secondaires indésirables ou de problème de sécurité en général, à l'exception du risque de transfert de gènes inter-bactéries en cas d'utilisation de phages à cycle lysogénique, raison pour laquelle seuls les phages à cycle lytique sont recommandés.

Les entreprises pharmaceutiques n'ont pas forcément intérêt à développer ces produits en raison de la non-brevabilité du $vivant^,.$ Ainsi Jean Carlet, consultant à l'OMS, estime-t-il que « Les laboratoires ont abandonné ce centre d'intérêt parce que le retour sur investissement est jugé trop faible. » De même le $D^r$ Dublanchet sur France 2 : « Ce n'est pas brevetable et cela ne peut pas intéresser Big Pharma comme on les appelle. »

### Grande-Bretagne

L'Institut des Infections et de la Santé Globale de l'Université de Liverpool conduit des recherches sur l'utilisation des phages en thérapie humaine. Les chercheurs ont notamment démontré que la phagothérapie constituait une alternative efficace et sans danger aux antibiotiques dans le traitement des infections pulmonaires à fibrose causées par Pseudomonas Aeruginosa.

### Géorgie

L'Institut Eliava de bactériophages, de microbiologie et de virologie (IBMV) est considéré comme le premier centre mondial de recherches et de connaissance en phagothérapie. Il reçoit des financements de la Defense Threat Reduction Agency (DTRA), agence américaine chargée de « protéger les États-Unis et ses intérêts des armes de destruction massive », qui a investi dans la rénovation du bâtiment principal et des laboratoires et qui finance plusieurs projets scientifiques, notamment sur les bactériophages contre le choléra. L'organisation des entités d'Eliava est la suivante : L'Institut IBMV et ses scientifiques financent une organisation à but non lucratif, la Fondation Eliava. Cette Fondation Eliava chapeaute un consortium d'organisations à but lucratif constitué de : (i) Eliava BioPreparations – fabricant de bacteriophagiques, (ii) Eliava Media Production – production de media biologiques, (iii) Eliava Analytical-Diagnostic Center – services de diagnostic pour les patients, (iv) Eliava Phage Therapy Center – traitement des patients, et (v) Eliava Institute Authorized Pharmacy – vente des bactériophagiques élaborés par l'Institut et produits par BioPreparations.

### Israël

La Banque de phages israélienne (Israeli Phage Bank : IPB) est hébergée par l'université hébraïque de Jérusalem. Elle inclut plus de 300 phages correspondant à 16 bactéries. Elle s'enrichit constamment de nouveaux phages. Ses phages ont une efficacité in vitro de 100 % sur la plupart des pathogènes, y compris Staphylococcus aureus, Eschericchia coli, Pseudomonas aeruginosa, etc. La banque est consultable en ligne et fournit des phages thérapeutiques sur demande.

### Pologne

L'Institut d'Immunologie et de Thérapie expérimentale Ludwig Hirszfeld de Wroclaw dépend directement de l'Académie des Sciences de Pologne qui est à l'origine de sa fondation en 1952. Il comprend un Laboratoire de Bactériophages qui entreprend des projets de recherche sur l'isolation de bactériophages, l'étude de leurs propriétés et les applications thérapeutiques.

L'Institut possède plus de 300 variétés de bactériophages actifs contre Staphylococcus aureus, Escherichia, Klebsiella, Enterobacter, Proteus and Pseudomonas. Il rapporte avoir traité depuis 1980 plus de 1 500 victimes d'infections antibio-résistantes. C'est le seul grand centre de la CE à accepter des patients pour une phagothérapie.

### Roumanie

La Institut Cantacuzène (équivalent de l'Institut Pasteur en France) commercialisait encore récemment des cocktails bactériophagiques, mais cette activité a cessé et le 22 décembre 2017, l'Institut quitte la tutelle du Ministère de la Santé pour passer sous celle du Ministère de la Défense pour se consacrer à la recherche sur les vaccins avec le soutien de la Commission Européenne et l'ambition de devenir un leader européen.

### Russie

En Russie le conglomérat d'état Microgen a été créée en 2003 par la fusion de 14 entreprises unitaires d'état de l'industrie immunobiologique nationale. Début 2018, la société compte neuf succursales. L'entreprise dépend du ministère de la Santé de la fédération de Russie. Elle travaille à la modernisation des installations de production existantes conformément aux normes internationales BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication). C'est le seul fabricant de bactériophagiques en Russie. La consommation de bactériophagiques en Russie s'élève à plus de un milliard de boîtes de phagiques par an. Cette activité connaît une forte croissance. L'entreprise fabrique aussi d'autres produits microbiologiques tels que des allergènes, des produits sanguins, des toxines et anatoxines, des milieux de culture, des vaccins et de l'interféron.

## Préparations bactériophagiques commercialisées

En 2018, les préparations bactériophagiques sont principalement commercialisées en Russie, en Ukraine et en Géorgie indépendante. La composition des cocktails est modifiée périodiquement afin d'ajouter des bactériophages actifs sur les nouveaux germes émergents. Deux phagiques portant le même nom mais de fabricants différents ne contiennent pas nécessairement les mêmes phages. Les notices des bactériophagiques commercialisés sont disponibles sur internet sur les sites des fabricants.

### Autriche

Aucun bactériophagique n'est commercialisé à des fins médicales en Autriche. Cependant une entreprise du Tyrol commercialise un kit de test comprenant un cocktail bactériophagique contre différentes bactéries. Ce kit a pour objet de tester l'activité bactériophagique des phages du cocktail.

### France

À cause des interdits de l'ANSM, aucune préparation bactériophagique n'est commercialisée en France au début du XXIe siècle. Pourtant les préparations bactériophagiques y étaient utilisées depuis la Première Guerre mondiale à grande échelle jusqu'au développement des antibiotiques et ont continué à être couramment employées pour plusieurs pathologies et remboursées par la Sécurité Sociale jusqu'en 1978 pour finir totalement supplantées par les antibiotiques et tomber dans l'oubli, mais sans que leur soient jamais imputés d'effets secondaires $graves^,.$

En France, les préparations bactériophagiques ne peuvent être prescrites, au début du XXIe siècle, que dans le cadre d'une autorisation temporaire d'utilisation nominative accordée au cas par cas par l'ANSM : « Les seuls médicaments contenant des bactériophages et dont la connaissance de la qualité pharmaceutique par l’ANSM permettrait leur autorisation dans le cadre d’ATU nominatives sont à ce jour les cocktails de bactériophages anti-Escherichia coli ou anti-Pseudomonas aeruginosa produits par la Société Pherecydes Pharma pour l’essai clinique Phagoburn (CSST 24 mars 2016). » La première préparation bactériophagique à apparaître dans les sites de référencement des médicaments français est le P. Aeruginosa PHAGE PP113 de Pherecydes Pharma, disponible uniquement sur $ATUn^,.$

Régulièrement, l'Assemblée nationale comme le Sénat se penchent sur la question et ses membres interrogent le gouvernement sur ses intentions face à la multiplication des bactéries multi-résistantes et à la solution que représentent les bactériophagiques $étrangers^,^,^,^,^,^,.$ Un colloque sur le cadre réglementaire s'est déroulé à l'Assemblée le 18 février 2016.

Devant l'absence de solution par le circuit classique de soins, des organisations de patients se sont montées en France pour faciliter l'accès à la phagothérapie et aux préparations $bactériophagiques^,^,.$ Une association regroupe les victimes de l'interdiction des bactériophagiques étrangers pour sensibiliser les pouvoirs publics et diffuser des informations sur le nombre de patients concernés.

### Géorgie

Des cocktails bactériophagiques de l'Institut Eliava (IBMV) sont disponibles en pharmacie sans $ordonnance^,.$ Sa filiale Eliava Biopreparations fabrique six cocktails. Les cocktails sont mis à jour annuellement en ajoutant des phages ou en adaptant les préparations en fonction des germes prévalents. Trois cocktails phagiques sont aussi fabriqués par JSC Biochimpharm. Ils sont conditionnés en flacon, spray, comprimés et gélules. Biochimpharm a ouvert un site internet pour commercialiser ses produits par correspondance. Une troisième entreprise géorgienne, BiopharmL basée à Tbilissi, fabrique aussi des phagiques distribués en pharmacie et qui y sont disponibles sans ordonnance. BioPharmL a créé un partenariat avec Advanced Biophage Technologies International, LLC (ABTI) pour commercialiser ses produits à l'international.

### Ouzbekistan

L'entreprise Aziya Imunopreparat fabrique des cocktails de bactériophagiques contre le Staphylocoque doré et contre la dysenterie.

### Pologne

Les préparations bactériophagiques ne sont pas disponibles en pharmacie. Les préparations bactériophagiques ne sont utilisées qu'en contexte hospitalier et sont préparées par l'Institut d'Immunologie et de Thérapie expérimentale Ludwig Hirszfeld de Wroclaw. Celui-ci a ouvert deux succursales de son unité de phagothérapie de Wroclaw : l'une à Czestochowa et l'autre à Cracow.

### République Tchèque

La société Bohemia Pharmaceuticals commercialise le $Stafal^,^,.$ Ce bactériophagique contre le Staphylocoque Doré peut être prescrit en Immuno Allergologie, Otorhinolaryngologie et Chirurgie dans le cadre du Programme Spécifique de Traitement tchèque. Il est fabriqué aux normes BPF par l'entreprise tchèque IMUNA s.r.o..

### Russie

Microgen commercialise une large gamme de préparations bactériophagiques sous forme de cocktails disponibles en pharmacie sans ordonnance. Microgen a créé un site dédié aux bactériophages, bacteriofag.ru, à destination du corps médical et qui présente chacune de ses préparations bactériophagiques, avec les notices.

Ces cocktails bactériophagiques sont mis à jour chaque année avec les nouveaux germes prévalents dans les infections. Plus d'un milliard de boîtes sont consommées chaque année en Russie.

### Slovaquie

Seul le Stafal est commercialisé par l'entreprise tchèque Bohemia Pharm en Slovaquie où il a été enregistré auprès des autorités de santé sous le numéro.

### Ukraine

Le groupe ukrainien Pharmex commercialise en pharmacie deux phagiques ukrainiens : pyophage et Intestiphage en flacons de 10, 20 ou 50 mL fabriqués aux normes BPF européennes dans un complexe industriel conçu dès l'origine pour satisfaire à ces nomrmes BPF. Les phagiques russes de Microgen sont aussi vendus en pharmacie en Ukraine.

## Génie génétique

Selon un article publié en 2019, pour la première fois au monde, un groupe de trois phages génétiquement modifiés a été utilisé en vue de soigner une infection pharmaco-résistante chez un patient de 15 ans atteint de fibrose kystique. Ce patient avait développé cette infection nosocomiale suite à Mycobacterium abscessus après une double greffe du poumon. Une fois le traitement administré, l’état du jeune malade s’est amélioré de façon spectaculaire, sans aucun effet secondaire grave observé. Les auteurs de l'article espèrent que ce type de traitement pourra un jour être adapté à des formes de tuberculoses pharmacorésistantes.

C'était aussi la première fois qu'un traitement bactériophagique ciblait le genre Mycobacterium auquel appartiennent les germes causant la tuberculose et la lèpre.

