Prendre les malfaiteurs sur le fait
Des chimistes mettent au point un nouvel outil pour déchiffrer les infections bactériennes en temps réel
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Xiang David LI, du département de chimie de l'université de Hong Kong (HKU), a mis au point un nouvel outil chimique permettant de révéler comment les bactéries s'adaptent à l'environnement de l'hôte et contrôlent ses cellules. Cet outil peut être utilisé pour étudier les interactions entre les bactéries et l'hôte en temps réel pendant une infection, ce qui n'est pas facile à réaliser avec d'autres méthodes. Les résultats ont été récemment publiés dans une revue scientifique internationale de premier plan - Nature Chemical Biology.
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Les bactéries pathogènes, bien qu'elles ne soient que moins d'une centaine, menacent gravement la santé humaine dans le monde entier. Par exemple, l'infection à Mycobacterium tuberculosis provoque la tuberculose, qui entraîne plus d'un million de décès chaque année. C'était la maladie infectieuse la plus meurtrière au monde jusqu'à ce qu'elle soit dépassée par le COVID-19. Malgré des traitements antibiotiques efficaces, la tuberculose multirésistante est devenue un problème croissant dans le monde entier. Par conséquent, une compréhension plus complète de la manière dont les bactéries infectent leur hôte humain est essentielle pour développer de nouveaux médicaments et thérapies.
Lorsque les bactéries rencontrent leur hôte (par exemple, les cellules humaines), elles envoient des "assassins" (protéines des facteurs de virulence) qui "détournent" des acteurs protéiques importants de l'hôte pour semer le chaos pendant l'invasion. Par conséquent, l'étude des facteurs de virulence que les bactéries sécrètent et des protéines de l'hôte qu'elles ciblent est cruciale pour la compréhension des infections bactériennes. Cependant, il peut être extrêmement difficile d'identifier ces acteurs clés parmi les "rues encombrées" (matrice cellulaire excessive de l'hôte).
Pour relever ce défi, le groupe du professeur Li a conçu un acide aminé non naturel multifonctionnel, appelé photo-ANA, qui marque uniquement les protéines de la bactérie modifiée, mais pas l'hôte pendant l'infection. Grâce à sa poignée alcyne, le photo-ANA peut se conjuguer avec la fluorescence ou la biotine par une réaction chimique récompensée par le prix Nobel (chimie "click"), ce qui permet de visualiser et d'enrichir les protéines bactériennes marquées dans l'environnement complexe de l'hôte. Ainsi, Photo-ANA sert d'"agent secret" pour recueillir des renseignements et marquer tous les "assassins" envoyés par les bactéries. Plus important encore, le photo-ANA porte également un groupe diazirine qui peut "menotter" les protéines de virulence bactériennes à leurs protéines cibles hôtes lors de l'exposition à la lumière ultraviolette (UV) - les prenant sur le fait.
Grâce à la photo-ANA, le groupe du professeur Li a dressé un profil complet de l'adaptation de Salmonella, une bactérie qui peut causer de graves diarrhées, à l'environnement de l'hôte. Il a également mis en évidence les interactions étendues entre Salmonella et l'hôte au cours des différentes étapes de l'infection, ce qui a permis d'identifier les interactions connues et certaines interactions nouvellement découvertes. En outre, l'approche basée sur le photo-ANA peut être facilement appliquée à d'autres bactéries pathogènes et même à d'autres agents pathogènes tels que les champignons.
Grâce à ce nouvel outil chimique, les scientifiques peuvent désormais étudier l'activité des bactéries à l'intérieur de l'hôte en temps réel. À l'avenir, cet outil pourrait nous aider à déchiffrer les interactions cachées des bactéries mortelles avec l'hôte et les mécanismes des superbactéries multirésistantes, ce qui nous permettra de mieux comprendre les maladies infectieuses et de trouver de nouveaux traitements.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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