Modélisation mathématique pour étudier le transfert horizontal des gènes de résistance aux antimicrobiens chez les bactéries : état actuel du domaine et recommandations

La résistance aux antimicrobiens (RAM) est l'un des plus grands défis de santé publique auxquels nous sommes actuellement confrontés. Pour développer des interventions efficaces contre cela, il est essentiel de comprendre les processus derrière la propagation de la RAM. Ceux-ci dépendent en partie des dynamiques de transfert horizontal de gènes de résistance entre les bactéries, qui peuvent se produire par conjugaison (contact direct), transformation (absorption de l'environnement) ou transduction (médiée par des bactériophages). La modélisation mathématique est un outil puissant pour étudier les dynamiques de la RAM ; cependant, l'étendue de son utilisation pour étudier le transfert horizontal des gènes de RAM n'est actuellement pas claire. Dans cette revue systématique, nous avons recherché des études de modélisation mathématique axées sur le transfert horizontal des gènes de RAM. Nous avons comparé leurs objectifs et méthodes à l'aide d'une liste de critères prédéterminés et avons utilisé nos résultats pour évaluer l'état actuel de ce domaine de recherche. Parmi les 43 études que nous avons identifiées, la majorité s'est concentrée sur le transfert de gènes uniques par conjugaison dans Escherichia coli en culture et son impact sur les dynamiques évolutives bactériennes. Nos résultats mettent en évidence l'existence d'un important manque de recherche sur les dynamiques de transformation et de transduction et sur les implications globales pour la santé publique du transfert horizontal des gènes de RAM. Pour développer davantage ce domaine et améliorer notre capacité à contrôler la RAM, il est essentiel que nous clarifions la complexité structurelle requise pour étudier les dynamiques du transfert horizontal de gènes, ce qui nécessitera une coopération entre microbiologistes et modélisateurs.