Les bactéries résistantes aux antibiotiques constituent une menace pour la vie humaine, et pourtant le développement de nouveaux médicaments pour traiter les infections bactériennes est lent. Un groupe de médicaments éprouvés, utilisés depuis des décennies dans le traitement du cancer, pourrait éventuellement être la solution. Une nouvelle classe d’antibiotiques est actuellement développée par des chercheurs de l’Université de Linköping, en Suède.
De nombreux médicaments et candidats médicaments se sont révélés très efficaces pour tuer les bactéries ou les cellules tumorales. Le problème est qu’ils nuisent également au patient et qu’ils sont donc utilisés avec parcimonie, voire pas du tout. Lorsqu’ils sont utilisés pour traiter par exemple le cancer, ils sont délivrés directement dans le sang et se propagent dans tout le corps. Mais les chercheurs de l’Université de Linköping développent actuellement une méthode permettant d’administrer des composés puissants de manière plus sûre, ce qui, espèrent-ils, ouvrira de nouvelles possibilités pour traiter diverses maladies.
Il existe de nombreux ingrédients pharmaceutiques très efficaces, mais qui entraînent de graves effets secondaires. Je souhaite emballer des molécules avec notre méthode, afin qu’elles soient délivrées spécifiquement à l’endroit du corps où se trouvent les bactéries ou les cellules cancéreuses. Nous pouvons réduire la dose tout en obtenant un bon effet exactement là où c’est nécessaire. »
Frank Hernandez, professeur agrégé, Département de physique, chimie et biologie (IFM) de l’Université de Linköping
Frank Hernandez s’intéresse particulièrement à un groupe de médicaments appelés analogues nucléosidiques, utilisés depuis les années 1960. Ils sont encore utilisés comme première option thérapeutique pour plusieurs cancers et infections virales. Des recherches ont montré que ce type de molécules est également efficace pour tuer les bactéries. Malgré cela, les analogues nucléosidiques ne sont actuellement pas utilisés pour traiter les infections bactériennes, probablement parce qu’ils sont associés à des effets secondaires graves, et qu’il existe d’autres antibiotiques disponibles. L’émergence et la propagation de bactéries multirésistantes et potentiellement mortelles ont cependant créé un besoin imminent de nouvelles alternatives aux antibiotiques actuellement utilisés, et les analogues nucléosidiques pourraient avoir un rôle à jouer à cet égard.
Au cours des dix dernières années, Frank Hernandez et ses collègues ont fait plusieurs découvertes ouvrant la voie à la méthode qu’ils ont développée pour conditionner les analogues nucléosidiques afin que ceux-ci puissent être délivrés de manière plus sûre. Ils ont, dans plusieurs études, examiné les propriétés d’un type de protéines appelées nucléases. Les nucléases peuvent être trouvées aussi bien chez les animaux que chez les bactéries, mais au cours de l’évolution, des différences sont apparues entre les nucléases bactériennes et les nucléases humaines, ce dont les chercheurs profitent. L’équipe de recherche a montré que les « empreintes digitales » spécifiques des nucléases peuvent être utilisées pour reconnaître diverses bactéries.
« Notre méthode combine deux choses : la capacité à cibler spécifiquement une infection bactérienne, et l’efficacité de médicaments qui existent depuis très longtemps et sont souvent bien prouvés, mais qui ont jusqu’à présent été délivrés de manière nocive pour le patient », » dit Frank Hernández.
Toutes les nucléases ont une chose en commun : elles fonctionnent comme des ciseaux biologiques, coupant l’ADN du génome cellulaire. La méthode développée par les chercheurs tire parti de ces propriétés de nucléases spécifiques des bactéries à traiter. Le médicament est conditionné de manière à rester inactif jusqu’à ce qu’il entre en contact avec la bonne nucléase. La nucléase de la bactérie coupe l’analogue de la nucléase, qui devient alors actif et tue les bactéries à cet endroit particulier. Les chercheurs ont baptisé leur stratégie TOUCAN (Therapeutic OligonUCleotides Activated by Nucleases).
Dans leur étude actuelle, publiée dans le Journal de libération contrôlée, les chercheurs de LiU démontrent comment cela fonctionne. Ils utilisent la stratégie TOUCAN sur les souris pour tuer Staphylococcus aureus bactéries avec l’analogue nucléosidique floxuridine, qui est utilisé dans les soins de santé pour traiter par exemple le cancer du côlon. Les résultats de l’étude indiquent que la floxuridine conditionnée et livrée selon la stratégie TOUCAN a permis un traitement efficace et sûr de l’infection.
« Je pense que la technologie TOUCAN a un grand potentiel pour constituer une avancée majeure dans le traitement des maladies infectieuses », déclare Baris Borsa, ingénieur de recherche principal à l’université de Linköping.
Les chercheurs estiment qu’il faudra encore 5 à 10 ans avant que cette méthode soit prête à être utilisée pour traiter les infections bactériennes chez les patients. Ils voient également des possibilités d’utiliser TOUCAN pour réduire les effets secondaires des analogues nucléosidiques, par exemple dans le cancer et les infections virales chez les patients.
La prochaine étape de leur programme est de découvrir comment le corps gère le TOUCAN et d’examiner s’il y a des effets indésirables à court ou à long terme.
Cette recherche a été soutenue par la Fondation Knut et Alice Wallenberg et le Conseil suédois de la recherche. Certains des chercheurs à l’origine de l’étude ont breveté la méthode et ont créé une entreprise pour développer TOUCAN à des fins cliniques.
