Le V-161, un nouveau composé ciblant l'enzyme Na + -V-ATPase dans l'enzyme de l'entérococcus résistant à la vancomycine (VRE), réduit considérablement la croissance bactérienne et la colonisation. Une étude récente a démontré une approche prometteuse pour lutter contre la résistance aux antibiotiques en identifiant un composé, V-161, qui inhibe une enzyme de pompage de sodium critique pour la survie VRE dans des conditions alcalines dans l'intestin tout en préservant les bactéries bénéfiques. Cette percée offre de l'espoir de traiter les infections à l'hôpital et de s'attaquer à la menace mondiale des bactéries résistantes aux antibiotiques.
La montée des bactéries résistantes aux antibiotiques est un problème de santé mondial, avec des études projetant plus de dix millions de morts par an d'ici 2050 en raison de ces infections résistantes. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) a identifié douze agents pathogènes critiques résistants aux antibiotiques, y compris les entérocoques résistants à la vancomycine (VRE), tels que Enterococcus FAECium (E. FAECium). VRE provoque de graves infections à l'hôpital comme l'endocardite et la septicémie et a développé une résistance à plusieurs antibiotiques, mettant en évidence le besoin urgent de nouveaux traitements antimicrobiens.
En réponse à cette crise, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Takeshi Murata de la Graduate School of Science de l'Université de Chiba, au Japon, a découvert un nouveau composé prometteur, V-161, qui inhibe efficacement la croissance de VRE. Leurs recherches ont examiné une enzyme de pompage de sodium trouvée dans ces bactéries appelées na+-Pransport en V-ATPase trouvé dans E. Hiraeun proche parent de E. Faeciumutilisé comme modèle plus sûr et plus tractable pour étudier l'enzyme. L'équipe était composée du professeur adjoint Kano Suzuki, premier auteur de la Graduate School of Science de l'Université de Chiba; Le professeur agrégé Yoshiyuki Goto du Medical Mycology Research Center, Université Chiba; Professeur Toshiya Senda et professeur agrégé Toshio Moriya du Structural Biology Research Center, High Energy Accelerator Research Organization; et le professeur Ryota Iino de l'Institut de sciences moléculaires, National Institutes of Natural Sciences. Cette étude, publiée en ligne dans Biologie structurelle et moléculaire de la nature le 21 novembre 2024, a émis l'hypothèse que Na+-Les transformations en V-ATPase pourraient jouer un rôle clé dans le développement d'un antibiotique qui cible spécifiquement l'ERV sans affecter les bactéries bénéfiques.
Dr Murata explique, « Cette enzyme aide à pomper les ions de sodium hors de la cellule, en aidant dans la survie de l'ERV, en particulier dans des environnements alcalins comme l'intestin humain. Cette enzyme est absente dans les bactéries bénéfiques comme les lactobacilles, et bien que les humains aient une enzyme similaire, il sert des fonctions différentes .+-Pransport en V-ATPase dans VRE Une cible idéale pour les traitements antimicrobiens sélectifs. « Il déclare en outre, « Nous avons sélectionné plus de 70 000 composés pour identifier les inhibiteurs potentiels de l'enzyme NA+-V-ATPase. Parmi ceux-ci, le V-161 s'est démarqué comme un candidat fort, démontrant une efficacité significative dans la réduction de la croissance du VRE dans des conditions alcalines – un environnement critique pour la survie de cet agent pathogène résistant. « Après cela, d'autres études ont révélé que le V-161 a non seulement inhibé la fonction enzymatique mais a également réduit la colonisation VRE dans l'intestin grêle de souris, mettant en évidence son potentiel thérapeutique.
Une conclusion majeure de cette étude était l'analyse structurelle à haute résolution de la membrane V0 domaine de l'enzyme, révélant des informations détaillées sur la façon dont le V-161 se lie et perturbe la fonction enzymatique. Le V-161 cible l'interface entre le ring C et la sous-unité A de l'enzyme, bloquant efficacement le transport de sodium. Cette information structurelle est essentielle pour comprendre le fonctionnement du composé et fournit une base pour le développement de médicaments qui ciblent cette enzyme.
Dr Murata explique, « Les résultats obtenus à partir de l'analyse structurelle pourraient être utilisés pour le développement de traitements pour d'autres bactéries réfractaires et également former une base pour l'élaboration de directives importantes pour le développement futur des médicaments. » Il ajoute en outre, « Nous espérons que le développement de traitements innovants non seulement pour le VRE mais aussi un large éventail de bactéries résistantes aux médicaments fera progresser considérablement le traitement des infections résistantes aux médicaments. »
Bien que les résultats soient prometteurs, l'étude note également que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour rendre le V-161 encore plus efficace et améliorer son efficacité contre un éventail plus large de souches bactériennes. Malgré ces défis, les résultats marquent une progression importante dans le développement de nouveaux agents thérapeutiques pour lutter contre le VRE et d'autres bactéries résistantes aux antibiotiques. Dans le cadre des efforts continus pour affiner le V-161, l'équipe de recherche prévoit de la tester contre d'autres souches bactériennes pour évaluer davantage son potentiel.
Réfléchissant sur ces résultats, dit le Dr Murata, « Nous espérons que ces efforts finiront par
donnent des traitements plus efficaces pour les infections causées par le VRE et d'autres bactéries résistantes aux médicaments, ce qui a un impact significatif sur les domaines des maladies infectieuses et de la santé publique. » L'objectif ultime est de développer une nouvelle classe d'antibiotiques qui non seulement complète les traitements existants, mais peut également servir de solution puissante pour lutter contre la menace croissante de résistance aux antibiotiques.
