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Découverte d’un nouveau moyen pour cibler les bactéries résistantes aux médicaments

Crédits : National Institute of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases

Le corps scientifique du John Innes Centre (centre de recherche indépendant sur la botanique et la microbiologie, basé à Norwich au Royaume-Uni) a découvert une nouvelle classe de composés qui ciblent les bactéries d’une manière unique et inédite. L’équipe du JIC ainsi que des scientifiques de GlaxoSmithKline et Sanofi (deux grosses entreprises pharmaceutiques) ont constaté que la nouvelle classe de composés inhibait l’ADN gyrase (protéine essentielle au développement des bactéries) de la bactérie et développait une activité contre certaines souches résistantes aux médicaments.

Les antibiotiques sont essentiels pour des soins cliniques modernes et sont utilisés pour prévenir et traiter des infections bactériennes dans l’organisme. Cependant, la dépendance aux antibiotiques et leur utilisation abusive généralisée ont transformé des agents pathogènes bactériens, évoluant vers une gamme toujours plus large d’options de traitement.

L’émergence de bactéries résistantes à plusieurs médicaments a entraîné une augmentation importante du nombre d’infections non traitées et ce problème constitue l’un des principaux défis mondiaux auxquels l’humanité est confrontée. La recherche a été menée par des scientifiques dirigés par le professeur Tony Maxwell, chef de projet en chimie biologique. Le professeur Dale Sanders, directeur du JIC, a déclaré « cette découverte souligne l’impact du travail de partenariat entre les principales sociétés pharmaceutiques et nos scientifiques. »

La découverte de nouveaux composés permettrait de lutter contre des bactéries résistantes aux médicaments, ici un Staphylocoque doré résistant à la méticilline, un antibiotique/Crédits : National Institute of Health, National Institute of Allergy and Infectious Diseases

La recherche démontre que les composés inhibent l’enzyme bactérienne ADN gyrase, d’une manière différente des autres inhibiteurs de gyrase connus. Le professeur Tony Maxwell a expliqué : « les chromosomes bactériens sont étroitement enroulés, mais pour que les cellules bactériennes se reproduisent, ces “bobines” doivent se dérouler afin que l’ADN puisse être consulté et copié. La gyrase crée une coupe dans l’ADN, ce qui lui permet de se dérouler avant que les extrémités coupées de l’ADN ne se reforment. Cela forme une opportunité pour les autres enzymes répliquantes d’ADN de pouvoir accéder à l’ADN. L’inhibition de gyrase est mortelle pour la bactérie parce qu’elle ne peut plus reproduire son ADN. »

Les composés qui agissent sur la gyrase ne sont pas méconnus. En fait, une classe commune extrêmement efficace d’antibiotiques appelés fluoroquinolones peut agir sur la gyrase. Cependant, les antibiotiques qui agissent contre la gyrase fonctionnent de manière similaire, ce qui signifie que lorsque les bactéries évoluent à une résistance, elles peuvent également être résistantes aux autres de la même classe. En revanche, les composés récemment découverts inhibent la gyrase d’une manière totalement différente.

Le docteur Thomas Germe, a expliqué que « malheureusement, de nombreuses bactéries dangereuses ont déjà développé une résistance aux fluoroquinolones, ce qui peut ne pas réussir à traiter certaines infections résistantes. Les fluoroquinolones fonctionnent en bloquant la gyrase au point où il interagit avec l’ADN. Le composé que nous avons trouvé, cependant, n’interfère pas avec l’ADN, mais se lie à une “poche à charnière” de l’autre côté de la structure de l’enzyme, ce qui donc empêche l’enzyme de basculer dans la position correcte pour faire son travail. »

La découverte ne s’arrête cependant pas là. Maxwell a ajouté que « l’analyse structurale a révélé que si la structure chimique du composé était légèrement modifiée, elle s’adapterait plus étroitement à la région “charnière” de l’enzyme gyrase. Cela a conduit à un autre composé découvert, qui est plus efficace que l’inhibiteur de gyrase, d’empêcher la croissance de souches bactériennes qui sont résistantes aux antibiotiques fluoroquinolones. Bien que le travail sur cette série composée ait été arrêté en raison sa toxicité, cette découverte montre que nous pouvons continuer à identifier de nouveaux composés et continuer la lutte contre ces bactéries résistantes aux médicaments. »