Cet article fait partie des 112 cas de l’économie bleue.

Cet article fait partie d’une liste de 112 innovations qui façonnent l’économie bleue. Il s’inscrit dans le cadre d’un vaste effort de Gunter Pauli pour stimuler l’esprit d’entreprise, la compétitivité et l’emploi dans les logiciels libres. Pour plus d’informations sur l’origine de ZERI.

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Cas 13 : Contrôle bactérien sans bactéricides

Jan 4, 2013 | 100 Innovations, Alimentation, Eau, Santé

Le marché mondial des antibiotiques

Le marché mondial des antibiotiques et des antifongiques a dépassé la barre des 25 milliards de dollars en 2005 et devrait atteindre 40 milliards de dollars au cours de la décennie se terminant en 2015. Alors que le marché global est en expansion, des zones géographiques avancées comme l’Europe, le Japon et l’Amérique du Nord sont susceptibles de connaître un ralentissement. La résistance aux antibiotiques a un impact sur l’attitude des médecins, ce qui réduit la consommation. La demande d’antibactériens est en hausse puisque l’augmentation du nombre de personnes âgées a contribué à l’augmentation et à la gravité des infections bactériennes. Il est décourageant de constater qu’un cinquième des patients souffrent d’infections nosocomiales qui causent chaque année, aux États-Unis seulement, environ 90 000 décès. La perte de recettes globales n’implique pas qu’il y ait également une perte de volume. Plusieurs brevets à succès expirent et les médicaments de marque seront remplacés par des produits génériques à une fraction du coût. Ceci aura un impact important sur les 14 produits dont le chiffre d’affaires dépasse le milliard de dollars.

Les produits antibactériens ont pénétré un large éventail de secteurs d’activité, notamment la conservation des aliments, le traitement de l’eau, le pétrole et le gaz, l’agriculture et même les produits de consommation. Ce marché des biocides a connu une croissance à deux chiffres pendant des années. Les alertes à la grippe aviaire en 2009 ont poussé l’entreprise au-delà de la barre des 10 milliards de dollars. Cette croissance n’est pas seulement due à une augmentation de la demande, il y a aussi un glissement vers des agents de contrôle bactérien plus coûteux. Le remplacement des produits chimiques agressifs, comme la chloration au gaz, par des biocides moins dommageables devrait contribuer à cette croissance. Le remplacement de produits chimiques agressifs comme la chloration au gaz par des biocides moins nocifs devrait contribuer à une augmentation globale des ventes. Les bactéries puissantes réduisent l’efficacité des bactéricides et des antibiotiques.

Les biens de consommation comme les bains de bouche, les déodorants, les savons, les nettoyants, même les baguettes et les jouets sont mélangés avec des agents de contrôle bactérien. L’un des principaux produits chimiques utilisés est le triclosan. De nombreux scientifiques craignent que la surutilisation de ces formulations ne stimule des mutations rapides de bactéries qui développeront une résistance accrue. Jude Childrens’ Hospital à Memphis, Tennessee (USA) ont pu cultiver des insectes résistants au triclosan dans leur laboratoire en seulement deux jours.

L’innovation

Le vinaigre et le bicarbonate de soude sont des nettoyants prêts à l’emploi qui éliminent les bactéries. Un simple lavage à l’eau chaude de vingt à trente secondes combiné à un bon gommage permet de garder la famille propre et en sécurité. Le principal défi n’est pas le contrôle d’une seule bactérie qui pourrait coller à notre peau, mais plutôt le contrôle du biofilm. Les biofilms sont des colonies denses de cellules bactériennes qui s’entourent d’une épaisse couche protectrice. Lorsque les bactéries colonisent leur hôte, elles sont 10 à 1 000 fois plus résistantes aux antibiotiques et aux bactéricides. Le National Institute of Health (NIH) des États-Unis estime que plus de 80 % de toutes les infections bactériennes chez les humains ont une composante importante de biofilm.

Peter Steinberg et Staffan Kjelleberg, tous deux professeurs à l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW), ont noté qu’une algue rouge (Delicea pulchra) n’était pas colonisée par des bactéries. L’océan est “une soupe de bactéries”. Si les algues marines avaient recommencé à tuer les colonisateurs avec la même ferveur que si les humains appliquaient des produits chimiques, ils se seraient d’abord tués. Peter et Staffan se sont rendu compte que l’algue brouille pratiquement les communications entre les bactéries. Les scientifiques appellent cela la chimie de l’inhibiteur de détection du quorum (IQS). Si les bactéries ne peuvent pas communiquer entre elles, il est alors impossible de coordonner, et encore moins de contrôler ou de prendre le contrôle de l’hôte. Ils ont ensuite breveté le mécanisme de défense développé pendant des millions d’années.

En travaillant à l’UNSW, l’équipe a réussi à produire des analogues synthétiques qui ont démontré une grande efficacité. Mieux, ils ont prouvé que cette “surdité” peut être induite parmi un large éventail de bactéries, et peut même inhiber la croissance des champignons. Le plus grand avantage de leur innovation est que les tests ont confirmé que le produit est sûr, alors qu’il n’y a aucun risque que l’utilisation de l’analogue augmente la résistance bactérienne. L’identification de ce mécanisme pourrait révolutionner la façon dont les bactéricides sont utilisés dans l’agriculture en général et la transformation des aliments en particulier, les produits de consommation, l’industrie, le traitement de l’eau, les dispositifs médicaux et thérapeutiques. Une nouvelle ère d’antibactériens a commencé. La tuerie peut enfin prendre fin.

Le premier flux de trésorerie

Les inventeurs et l’UNSW ont créé en 1999 Biosignal, collecté des fonds et 80 % de son budget a été consacré aux activités de recherche. Bien que l’entreprise ait suscité l’intérêt du secteur privé, elle a dû relever le défi de l’enregistrement d’un nouveau composé chimique, une entreprise coûteuse. Même lorsque cet analogue est basé sur une recette naturelle, le coût de l’enregistrement a dépassé le capital levé. Bien que la société ait eu du mal à passer à la phase suivante, le portefeuille de brevets positionne cette percée pour les marchés et les demandes avec un processus d’enregistrement limité. Cela implique que les premières applications ne peuvent avoir aucun contact direct avec les humains ou les aliments.

Un premier domaine intéressant est celui des fleurs coupées. Les bactéries infestent rapidement les fleurs récoltées et affectent leur beauté et leur fraîcheur. L’allongement de la durée de vie des fleurs ornementales à l’aide du QSI augmenterait leur compétitivité et leur prix. L’industrie pétrolière et gazière a manifesté un intérêt particulier pour le contrôle du biofilm dans ses pipelines. La corrosion induite par les microbes (CMI) est la principale cause du désastre environnemental en Alaska en 2006, lorsque les bactéries se sont introduites dans les métaux. L’utilisation de bactéricides traditionnels et le raclage régulier de l’intérieur des pipelines n’ont pas permis de contrôler l’attaque des biofilms. La CMI pourrait être contrôlée par l’analogue de l’algue, et des tests l’ont confirmé.

L’opportunité

Les applications sont très variées. On pourrait imaginer qu’au moins cinq sociétés distinctes poursuivent des utilisations différentes de la large protection conférée par le brevet. Bien que les premiers tests aient indiqué que la chimie de l’IQS pourrait contrôler la fibrose kystique et la tuberculose, il faudrait au moins une décennie avant que cette application spécifique puisse être disponible sur le marché. Le contrôle des infections bactériennes dans les dispositifs médicaux est une autre opportunité à long terme. Ceci est particulièrement utile pour les cathéters, en particulier les cathéters urinaires, dont on estime que 30 % des patients souffrent d’infections dues à l’utilisation du cathéter. Ce traitement supplémentaire coûte 25 000 $ par patient, ce qui représente un stress excessif pour les budgets gouvernementaux serrés. Cependant, l’IQS pourrait non seulement traiter les infections existantes, mais surtout empêcher le biofilm de coloniser l’hôte en premier lieu. C’est une logique que nous enseigne l’algue rouge : mieux vaut prévenir que guérir.

L’IQS pourrait devenir une alternative intéressante à l’argent qui est de plus en plus utilisé dans l’industrie. L’argent est utilisé depuis des centaines d’années et s’est avéré attrayant pour les fabricants puisque ce métal précieux n’est pas étroitement contrôlé par les régulateurs et les procédures d’approbation subséquentes. L’inconvénient est son coût élevé et croissant. De plus, l’argent n’a pas démontré d’amélioration significative des résultats cliniques. La large application, par exemple dans le revêtement céramique de la cuvette des toilettes, représente déjà pour INAX, l’un des principaux producteurs japonais, 5 tonnes d’argent par an.

Peut-être que le plus grand intérêt pourrait venir des applications grand public où les producteurs sont de plus en plus conscients de la résistance bactérienne et de leur disposition à payer. un prix plus élevé. Peut-être que le prochain déodorant, dentifrice et rince-bouche est à base d’extraits d’algues marines. La couleur rouge fournirait une image de marque distincte. Les premiers tests effectués par Unilever ont confirmé son efficacité pour contrôler les odeurs corporelles. Le chaînon manquant est l’enregistrement de la molécule innovante. Une opportunité pour les investisseurs et il semble que des entreprises comme Unilever soient parmi les premières à joindre le geste à la parole.

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