Une nouvelle découverte pourrait mener à la mise au point de centaines de nouveaux antibiotiques

Ce travail de recherche, qui a été publié en ligne par la revue scientifique américaine Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), a été en partie soutenu par le projet à financement européen ACTINOGEN («Integrating genomics-based applications to exploit actinomycetes as a resource for new antibiotics»).

Lorsque les colonies de bactéries telles que les Streptomyces sont soumises au stress et par conséquent plus vulnérables à essuyer une attaque contre d'autres bactéries, un signal est lancé à travers la colonie qui stimule les bactéries à fabriquer des antibiotiques comme mécanisme de défense.

L'industrie pharmaceutique exploite cette propriété des bactéries streptomyces depuis quelques temps déjà, et utilise certaines souches afin de développer des antibiotiques à l'échelle industrielle. Dans la majorité de ces cas, les composés servant à déclencher le mécanisme de défense des bactéries sont relativement instables.

Dans ces derniers travaux de recherche, les scientifiques de l'université de Warwick et du John Innes Centre au Royaume-Uni sont parvenus à identifier un groupe de composés beaucoup plus stable appelé 2-alkyl-4-hydroxymethylfuran-3-carboxylic acids (AHFCA), capables de stimuler différents moyens de production d'antibiotiques dans les bactéries. Cette découverte pourrait donc mener à la mise au point de nombreux antibiotiques innovants.

Normalement, la quantité de ces composés déclencheurs de mécanismes de défense produits par les bactéries est trop infime pour que les chimistes puissent les analyser facilement. Au cours de cette étude, les scientifiques ont utilisé la machine à résonance magnétique nucléaire 700 MHz (RMN) de l'université de Warwick en vue d'identifier les AHFCA sur la base de seulement quelques microgrammes de matériel.

Les chimistes ont associé leurs nouvelles connaissances aux informations sur les séquences génétiques de certaines bactéries streptomyces afin de démontrer que le groupe de composants AHFCA pourrait éventuellement être utilisé pour stimuler la production d'antibiotiques connus et nouveaux. Leur hypothèse a été confirmée lorsqu'ils ont ajouté les AHFCA aux colonies de la souche W81 des Streptomyces coelicor. En effet, les bactéries produisirent les antibiotiques méthylénomycines.

Même si les méthylénomycines sont un type commun d'antibiotique, les chercheurs pensent que les AHFCA pourraient également maîtriser la production de nouveaux types d'antibiotiques.

«Des premiers résultats suggèrent déjà que cette approche pourrait ouvrir la voie à la fabrication d'un nouvel antibiotique dans les bactéries streptomyces qui y participeraient jusqu'à 50%,» explique le Dr. Christophe Corre de l'université de Warwick, l'auteur principal de cet article. «Notre connaissance de milliers de membres de la famille des streptomyces signifie que les AHFCA pourraient dévoiler des centaines de nouveaux antibiotiques afin de renflouer notre arsenal sans cesse plus restreint d'antibiotiques efficaces.»

Les scientifiques sont désormais à la recherche d'un financement en vue d'explorer d'avantage les propriétés des AHFCA.

Le projet ACTINOGEN s'est vu octroyé un budget d'environ 9,4 millions d'euros par l'UE au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, la génomique et la biotechnologie pour la santé» du sixième programme-cadre (6e PC).

Pour de plus amples informations, consulter:

Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS):
http://www.pnas.org/

Université de Warwick:
http://www.warwick.ac.uk