Découverte d'un nouvel antibiotique contre les agents pathogènes résistants
Un coup de pouce pour la recherche sur les antibiotiques
Biozentrum, University of Basel
L'OMS qualifie de "pandémie silencieuse" le nombre croissant et rampant de bactéries résistantes aux antibiotiques. La crise est aggravée par le fait que pratiquement aucun nouveau médicament n'a été mis sur le marché au cours des dernières décennies. Aujourd'hui encore, toutes les infections ne peuvent être traitées avec succès et les patients sont menacés par des interventions de routine.
Afin de stopper l'avancée des bactéries résistantes aux antibiotiques, il est urgent de trouver de nouvelles substances actives. Une découverte aussi importante vient d'être faite par l'équipe dirigée par des chercheurs de la Northeastern University de Boston et le professeur Sebastian Hiller du Biozentrum de l'Université de Bâle. Cette étude, qui s'inscrit dans le cadre du Pôle de recherche national (PRN) "AntiResist", a été publiée dans "Nature Microbiology".
Des adversaires coriaces
Les chercheurs ont découvert le nouvel antibiotique Dynobactin par une approche de criblage computationnel. Ce composé tue les bactéries Gram-négatives, qui comprennent de nombreux agents pathogènes dangereux et résistants. "La recherche d'antibiotiques contre ce groupe de bactéries est loin d'être triviale", déclare Hiller. "Elles sont bien protégées par leur double membrane et offrent donc peu de possibilités d'attaque. Et au cours des millions d'années de leur évolution, les bactéries ont trouvé de nombreux moyens de rendre les antibiotiques inoffensifs."
Ce n'est que l'année dernière que l'équipe de Hiller a décrypté le mode d'action de l'antibiotique peptidique Darobactine, récemment découvert. Les connaissances acquises ont été intégrées dans le processus de criblage de nouveaux composés. Les chercheurs ont utilisé le fait que de nombreuses bactéries produisent des peptides antibiotiques pour se combattre. Et que ces peptides, contrairement aux substances naturelles, sont codés dans le génome bactérien.
Un effet fatal
"Les gènes de ces antibiotiques peptidiques ont une caractéristique commune", explique le Dr Seyed M. Modaresi, coauteur de l'étude. "En fonction de cette caractéristique, l'ordinateur a systématiquement passé au crible l'ensemble du génome des bactéries qui produisent ces peptides. C'est ainsi que nous avons identifié la Dynobactine". Dans leur étude, les auteurs ont démontré que ce nouveau composé est extrêmement efficace. Des souris atteintes d'une septicémie potentiellement mortelle causée par des bactéries résistantes ont survécu à l'infection grave grâce à l'administration de Dynobactine.
En combinant différentes méthodes, les chercheurs ont pu résoudre la structure ainsi que le mécanisme d'action de la Dynobactine. Ce peptide bloque la protéine membranaire bactérienne BamA, qui joue un rôle important dans la formation et le maintien de l'enveloppe bactérienne protectrice externe. "La dynobactine colle BamA de l'extérieur comme un bouchon et l'empêche de faire son travail. Ainsi, la bactérie meurt", explique Modaresi. "Bien que la Dynobactine n'ait pratiquement aucune similitude chimique avec la Darobactine déjà connue, elle a néanmoins la même cible à la surface des bactéries. Cela, nous ne nous y attendions pas au départ".
Un coup de pouce pour la recherche sur les antibiotiques
Au niveau moléculaire, cependant, les scientifiques ont découvert que la Dynobactine interagit différemment de la Darobactine avec BamA. En combinant certaines caractéristiques chimiques des deux, les médicaments potentiels pourraient être encore améliorés et optimisés. Il s'agit d'une étape importante sur la voie d'un médicament efficace. "Le criblage informatisé va donner un nouvel élan à l'identification d'antibiotiques dont on a un besoin urgent", déclare Hiller. "À l'avenir, nous voulons élargir notre recherche et étudier davantage de peptides pour déterminer s'ils conviennent comme médicaments antimicrobiens."
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