Des bactéries pour aider les bébés qui crient

Vanesa Rocha Martin est assise devant son ordinateur portable durant notre réunion sur Skype fin avril 2020. Elle boit un maté avec une paille en métal, la Bombilla. En raison du COVID-19, elle travaille à domicile et ne peut poursuivre ses recherches au laboratoire. Mais cela ne l'inquiète pas beaucoup : "Je suppose que je pourrai bientôt retourner au laboratoire de façon occasionnelle. Les retards dans le développement de notre start-up devraient rester raisonnables".

À 32 ans, la spécialiste en biotechnologie est l'un des douze jeunes scientifiques qui, dans le cadre d'une "Pionnier Fellowships" de l'ETH Zurich, développent leurs découvertes scientifiques pour en tirer un produit commercialisable. L'idée de Vanesa Rocha Martin est une thérapie contre les coliques de trois mois chez les nouveau-nés. Environ 20 % des bébés sont touchés.

Au cours des trois premiers mois de leur vie, les nourrissons concernés pleurent au moins trois jours par semaine pendant plus de trois heures quotidiennes. C'est un fardeau énorme pour les bébés et les parents. À ce jour, il n'existe aucune thérapie dont les effets aient été scientifiquement prouvés. Les gastroentérologues sont généralement désemparés. Vanesa Rocha Martin veut changer cela avec des bactéries  semblables à celles déjà présentes dans l'intestin humain.

Vétérinaire pour sa propre ferme

Vanesa Rocha Martin est vétérinaire de formation. Elle a trouvé son domaine de recherche actuel grâce à une série de coïncidences. Elle a grandi à Bahia Blanca, une ville portuaire sur l'Atlantique Sud, à 650 kilomètres au sud de Buenos Aires. Son père était boulanger, sa mère était issue d'une famille de paysans. À la mort de son grand-père, la famille a hérité de la ferme et est devenue du jour au lendemain propriétaire d'une ferme de 300 vaches.

Dans l'idée de faire vivre sa famille à la ferme, la jeune femme a décidé d'étudier la médecine vétérinaire après l'école. À son grand étonnement, elle en a cependant appris presque autant sur le corps humain que sur les animaux. "Les livres sur la médecine vétérinaire disponibles en Argentine étaient dépassés. Nous avons donc appris avec des livres de médecine humaine et avons ensuite appliqué ces connaissances aux animaux". Elle n'avait aucun moyen de savoir à l'époque que ce détour inhabituel lui serait profitable plus tard.

Lors de sa première conférence en microbiologie, elle a fait une découverte qui sera décisive pour sa future carrière : l'intestin humain est peuplé d'innombrables microbes qui sont essentiels à notre digestion et à notre santé. "C'était un peu comme entrer dans un monde nouveau et inconnu." Peu de temps après, elle a appris par hasard l'existence d'une maladie courante qui provoque une insuffisance rénale chez les jeunes enfants. Elle est causée par la bactérie E. coli provenant des bovins d'abattage.

Vanesa Rocha Martin a vu une opportunité d'utiliser ses connaissances pour la santé publique. Elle a convaincu son professeur qu'elle pourrait mener des recherches sur les liens entre les microbes intestinaux et cette maladie à la fin de ses études. Elle a reçu pour cela sa première bourse de recherche d'un an.

Dès lors, elle a régulièrement apporté des échantillons de matières fécales de l'hôpital de sa ville natale, particulièrement touchée par la maladie, au laboratoire universitaire afin de les examiner, sa première expérience de recherche clinique-universitaire. En même temps, le moment était venu de dire à sa famille qu'elle ne les aiderait pas à s'occuper des animaux de la ferme, mais qu'elle voulait absolument devenir chercheuse.

Choc des cultures à Uppsala

La passion de Vanesa Rocha Martin pour la recherche n'est pas passée inaperçue à l'université. Un professeur a attiré son attention sur le programme d'études européen "Erasmus Mundus". 800 étudiants postulèrent pour 16 places disponibles. Elle fut choisie et six mois plus tard, elle se tenait debout, sa valise faite, à Uppsala, en Suède, à plus de 12 000 kilomètres de chez elle.

Son arrivée en Suède eut lieu en septembre, il faisait froid et pluvieux. Elle vécut à la campagne, ses études furent une répétition au début et la plupart des Suédois étaient impressionnés par son ouverture d'esprit et son tempérament. "Les premières semaines ont été terribles ; je voulais rentrer en Argentine immédiatement", se souvient la chercheuse.

Son salut réside dans le fait que son professeur de Buenos Aires passa une année sabbatique dans la même université. Il engagea Vanesa Rocha Martin à la ferme du Centre suédois de recherche sur le bétail en tant qu'assistante de recherche, où elle aida à prélever, traiter et examiner des échantillons de panse, de fèces et de lait pour mener des tests microbiologiques. "Même si cela concernait à nouveau les animaux, j'ai appris une méthode qui allait devenir très importante pour la suite de mes recherches", dit-elle.

Quelques années auparavant, le séquençage de l'ADN avait mis à disposition des microbiologistes un outil pour détecter des microbes intestinaux jusque-là inconnus – pendant longtemps, démontrer leur présence passait par leur reproduction en laboratoire. Cependant, tous les microbes ne peuvent pas être cultivés dans des boîtes de Pétri. La chercheuse passa sa deuxième année de maîtrise au Danemark. À l'Université de Copenhague, elle travailla sur un projet de recherche sur les interactions entre la forme physique, la structure musculaire et les microbes intestinaux chez les personnes âgées.

Fascinée par la santé des nourrissons

Le fait que Vanesa Rocha Martin ait ensuite cherché un doctorat dans le domaine de la santé des enfants est à nouveau dû à des raisons biographiques: "J'ai deux frères et les deux sont nettement plus jeunes que moi. J'ai vécu de manière très consciente le miracle de leur naissance et de leurs premiers mois de vie".

La façon dont un enfant reçoit tous les éléments nutritionnels essentiels au cours des premiers mois par le seul lait maternel la fascine encore aujourd'hui. À l'époque, elle avait le désir de faire des recherches sur la microbiologie intestinale des petits enfants. Elle doit à un collègue danois, avec qui elle faisait de la randonnée, son départ en Suisse dans ce but. Elle lui en parla, et il s'avéra qu'un de ses amis faisait de la recherche dans le même domaine, au Laboratoire de biotechnologie alimentaire de l'ETH Zurich.

Le groupe du professeur Christophe Lacroix travaille depuis des années sur la microbiologie intestinale des nourrissons, notamment en ce qui concerne sa fonction dans les coliques du nourrisson. Ses recherches suggèrent qu'un déséquilibre dans la composition des microbes intestinaux provoque des flatulences douloureuses.

Vanesa Rocha Martin put s'appuyer sur deux thèses de doctorat précédentes et identifia des souches de bactéries censées rétablir l'équilibre. Pour ce faire, elle travailla principalement avec deux modèles : une installation spéciale dans le laboratoire de Christophe Lacroix pour la simulation in vitro des processus naturels dans la flore intestinale, ainsi que des tests in vivo avec des rats de laboratoire.

"Je suis maintenant convaincue qu'avec des probiotiques naturels, comme ceux utilisés dans les laiteries, nous pouvons développer une thérapie contre les coliques de trois mois", dit Vanesa Rocha Martin. Depuis le début de l'année, elle développe cette idée en collaboration avec les professeurs Christophe Lacroix et Christian Braegger de l'hôpital universitaire pour enfants de Zurich.

Ils ont déjà déposé leurs premiers brevets et, à partir de 2022, les souches bactériennes les plus prometteuses doivent être testées dans des essais cliniques. À moyen terme, les chercheurs visent à utiliser la bactérie comme additif alimentaire et sous forme de gouttes. "Je suppose que nous serons en mesure d'introduire sur le marché dans les cinq ans à venir une première thérapie dont l'efficacité a été prouvée".

Mener des recherches pour lutter contre le mal du pays

La jeune chercheuse se réjouit de faire un pas dans la direction de l'entrepreneuriat, grâce à sa bourse de 18 mois et à sa start-up appelée "BactoKind". Elle s'investit beaucoup dans le projet, dit-elle, car sa passion pour la recherche est aussi une consolation pour le fait qu'elle ne voit habituellement qu'à Noël sa famille à Bahia Blanca.

Malgré la distance qui la sépare de sa famille, elle souhaite rester plus longtemps à Zurich. Les conditions de sa recherche sont idéales à l'ETH Zurich, dit-elle. "J'aime aussi les grands barbecues entre amis. Il y a beaucoup d'endroits sympas à Zurich".