Des chercheurs décodent un nouvel antibiotique
L'attaque combinée minimise le développement de la résistance
De plus en plus de bactéries pathogènes développent une résistance. Les médicaments courants risquent de plus en plus de ne plus être efficaces contre les maladies infectieuses. Des chercheurs de l'université de Bonn, du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF), de l'université d'Utrecht (Pays-Bas), de l'université Northeastern de Boston (États-Unis) et de la société NovoBiotic Pharmaceuticals de Cambridge (États-Unis) ont découvert et décrypté le mode d'action d'un nouvel antibiotique. La clovibactine est dérivée d'une bactérie du sol. Cet antibiotique est très efficace pour attaquer la paroi cellulaire des bactéries, y compris de nombreuses "superbactéries" multirésistantes. Les résultats viennent d'être publiés dans la célèbre revue "Cell".
"Tanja Schneider, de l'Institut de microbiologie pharmaceutique de l'université de Bonn et de l'hôpital universitaire de Bonn. Elle ajoute qu'au cours des dernières décennies, peu de nouvelles substances destinées à combattre les bactéries pathogènes ont été mises sur le marché. "La clovibactine est une nouveauté par rapport aux antibiotiques actuellement utilisés", explique la co-porte-parole du centre de recherche transrégional collaboratif "Antibiotic CellMAP", qui est également membre du domaine de recherche transdisciplinaire "Life & Health" et du pôle d'excellence "ImmunoSensation2". L'Institut de microbiologie pharmaceutique, en collaboration avec le Centre allemand de recherche sur les infections, est spécialisé dans le décryptage du mode d'action des candidats antibiotiques.
La bactérie du sol Eleftheria terrae subspecies carolina porte son lieu d'origine dans son nom : elle a été isolée à partir d'un échantillon de sol dans l'État américain de Caroline du Nord et produit le nouveau composé antibiotique clovibactine pour se protéger des bactéries concurrentes. "Le nouvel antibiotique attaque simultanément la paroi cellulaire bactérienne à plusieurs endroits en bloquant des éléments essentiels", explique Tanja Schneider. Il se lie spécifiquement à ces éléments avec une intensité inhabituelle et tue la bactérie en détruisant son enveloppe cellulaire.
La clovibactine entoure la structure cible comme une cage
Des groupes de recherche de différentes disciplines et de différents pays ont travaillé ensemble pour comprendre exactement comment cela fonctionne. L'équipe dirigée par le professeur Kim Lewis de l'Antimicrobial Discovery Center de la Northeastern University de Boston (États-Unis) et la société NovoBiotic Pharmaceuticals de Cambridge (États-Unis) ont découvert la clovibactine à l'aide du dispositif iCHip. Ce dispositif permet de cultiver en laboratoire des bactéries qui étaient auparavant considérées comme non cultivables et qui n'étaient pas disponibles pour le développement de nouveaux antibiotiques.
"Notre découverte de ce nouvel antibiotique passionnant confirme la validité de la technologie de culture iCHip pour trouver de nouveaux composés thérapeutiques à partir de micro-organismes non cultivés auparavant", déclare Dallas Hughes, Ph.D., président de NovoBiotic Pharmaceuticals, LLC. La société a démontré que la clovibactine a une très bonne activité contre un large spectre d'agents pathogènes bactériens et a traité avec succès des souris dans des études précliniques.
Le mode d'action du nouvel antibiotique a été élucidé par des chercheurs dirigés par Tanja Schneider. Les chercheurs de Bonn ont pu montrer que la clovibactine se lie très sélectivement et avec une grande spécificité aux groupes pyrophosphates des composants de la paroi cellulaire bactérienne. Le groupe du professeur Markus Weingarth, du département de chimie de l'université d'Utrecht aux Pays-Bas, a découvert exactement à quoi ressemble cette interaction. En utilisant la spectroscopie RMN à l'état solide, les chercheurs ont déchiffré la structure du complexe de la clovibactine et de la structure cible bactérienne, le lipide II, dans des conditions similaires à celles que l'on trouve dans la cellule bactérienne. Ces études ont montré que la clovibactine s'accroche au groupe pyrophosphate. C'est de là que vient le nom "Clovibactine", dérivé du grec "Klouvi" (cage), car elle enferme la structure cible comme une cage.
L'attaque combinée minimise le développement de la résistance
Clovibactin agit principalement sur les bactéries gram-positives. Il s'agit notamment des "pathogènes hospitaliers", tels que les bactéries SARM, mais aussi des pathogènes de la tuberculose, très répandue, qui affecte des millions de personnes dans le monde. "Nous sommes convaincus que les bactéries ne développeront pas de résistance à la clovibactine aussi rapidement", explique Tanja Schneider. En effet, les agents pathogènes ne peuvent pas modifier les éléments constitutifs de la paroi cellulaire aussi facilement pour affaiblir l'antibiotique - leur talon d'Achille demeure donc.
Mais la clovibactine peut faire encore plus. Après s'être arrimée aux structures cibles, la clovibactine forme des structures filamenteuses supramoléculaires qui entourent étroitement les structures cibles des bactéries et les endommagent davantage. Les bactéries qui rencontrent la clovibactine sont également incitées à libérer certaines enzymes, appelées autolysines, qui dissolvent alors de manière incontrôlée leur propre enveloppe cellulaire. "La combinaison de ces différents mécanismes est à l'origine de la résistance exceptionnelle de la clovibactine", explique Tanja Schneider. Cela montre le potentiel qui existe encore dans la diversité naturelle des bactéries candidates à de nouveaux antibiotiques.
"Sans la coopération interdisciplinaire entre les partenaires, cette étape importante dans la lutte contre la résistance n'aurait pas abouti", déclare le professeur Markus Weingarth. L'équipe de recherche prévoit maintenant d'utiliser ses résultats pour accroître encore l'efficacité de la clovibactine. "Mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant qu'un nouvel antibiotique ne soit mis sur le marché", déclare Tanja Schneider.
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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