La résistance aux antibiotiques est un problème qui inquiète la communauté médicale et scientifique. Les bactéries résistantes à trois classes différentes d’antibiotiques, connues sous le nom de bactéries multirésistantes (MDR), sont loin d’être rares. Certains sont même résistants à tous les traitements actuellement disponibles et sont connus sous le nom de pan-drug resistant (PDR). Ils sont associés à des infections dangereuses et répertoriés par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) comme agents pathogènes prioritaires pour le développement de médicaments avec une urgence maximale.
Un article paru dans un numéro spécial de la revue Antibiotiques met en évidence un composé à activité antibactérienne qui a présenté des résultats prometteurs en une heure lors d’essais en laboratoire.
L’étude a été dirigée par Ilana Camargo, dernière auteure de l’article, et menée au cours de la recherche doctorale de la première auteure Gabriela Righetto au Laboratoire d’épidémiologie moléculaire et de microbiologie (LEMiMo) de l’Institut de physique de São Carlos de l’Université de São Paulo (IFSC-USP ) au Brésil.
Le composé que nous avons découvert est un nouveau peptide, Pln149-PEP20, avec un cadre moléculaire conçu pour améliorer son activité antimicrobienne et avec une faible toxicité. Les résultats peuvent être considérés comme prometteurs dans la mesure où les essais impliquaient des bactéries pathogènes associées aux infections MDR dans le monde entier. »
Adriano Andricopulo, co-auteur de l’article
Bien que de nouveaux médicaments antibactériens soient nécessaires de toute urgence, l’industrie pharmaceutique n’est notoirement pas intéressée à les poursuivre, principalement parce que la recherche dans ce domaine prend du temps et coûte cher, nécessitant de très longs délais pour mettre sur le marché des composés actifs viables.
Le Centre d’Innovation en Biodiversité et Découverte de Médicaments (CIBFar), Centre de Recherche, d’Innovation et de Diffusion (RIDC) créé et financé par la FAPESP, recherche des molécules permettant de lutter contre les bactéries multirésistantes.
Camargo et Andricopulo sont chercheurs au CIBFar, tout comme deux autres co-auteurs qui étudient des composés bactéricides prometteurs : Leila Beltramini et José Luiz Lopes.
Depuis plus d’une décennie, le groupe formé par la collaboration entre Beltramini et Lopes a analysé Plantaricin 149 et ses analogues. Les plantaricines sont des substances produites par la bactérie Lactobacillus plantarum pour lutter contre d’autres bactéries.
Lactobacillus plantarum se trouve couramment dans la nature, en particulier dans les matières végétales anaérobies et dans de nombreux légumes, viandes et produits laitiers fermentés.
Dans le cas de la Plantaricine 149, des chercheurs japonais ont été les premiers à signaler son action bactéricide (en 1994) et depuis, les scientifiques s’intéressent à l’obtention d’analogues synthétiques plus performants (molécules présentant de petites différences structurelles). En 2007, l’un des premiers projets réalisés par l’équipe du CIBFar a montré que le peptide inhibe les bactéries pathogènes telles que Listeria spp. et Staphylocoque spp. Ils ont alors commencé à étudier des analogues synthétiques avec une activité bactéricide plus forte que l’original (causant plus de dommages à la membrane des micro-organismes combattus).
Avec le soutien d’une bourse de la FAPESP, Righetto a synthétisé 20 analogues de Plantaricin 149, trouvant que Pln149-PEP20 avait les meilleurs résultats jusqu’à présent et avait également la moitié de la taille du peptide original. « Les principales avancées de nos recherches consistent dans le développement de cette molécule plus petite, plus active et moins toxique, et la caractérisation de son action et de sa propension à développer des résistances. Elle s’est révélée très prometteuse in vitro – active contre les bactéries MDR et largement bactéries résistantes », a déclaré Camargo, chercheur principal du projet.
Le LEMiMo, laboratoire où ont été menées les études, a une expérience dans la caractérisation des isolats bactériens impliqués dans les épidémies d’infections hospitalières et détient une collection de bactéries sélectionnées pour ces essais à la recherche de nouveaux composés actifs. Les bactéries ont les profils de résistance actuellement les plus préoccupants et ont été isolées lors d’épidémies hospitalières.
Ils sont connus dans la communauté scientifique sous le terme ESKAPE, acronyme désignant les noms scientifiques de six pathogènes bactériens hautement virulents et résistants aux antibiotiques : Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosaet Enterobacter spp.
Des recherches complémentaires peuvent désormais être menées pour approfondir le mécanisme d’action de la molécule, rechercher des formulations et éventuellement développer une application. « En termes de mécanisme d’action, il est également possible d’utiliser la morphologie cellulaire des bactéries pour identifier les voies cellulaires affectées par le peptide », a déclaré Righetto. « En ce qui concerne l’optimisation, la molécule peut être fonctionnalisée en étant liée à des macrostructures, et la séquence d’acides aminés peut être modifiée. » Des recherches sont également nécessaires sur sa cytotoxicité et sur sa sélectivité (si elle affecte les cellules saines).
« Nous vivons à une époque de grands risques mondiaux pour la santé publique en raison d’un manque d’antimicrobiens pouvant être utilisés pour traiter les infections causées par des bactéries extrêmement résistantes. Les peptides antimicrobiens sont des cibles de grand intérêt pour le développement de nouveaux candidats-médicaments. Cette nouvelle molécule a le potentiel d’être utilisé comme thérapie antimicrobienne innovante, mais d’autres modifications et optimisations moléculaires doivent encore être étudiées », a déclaré Andricopulo.
La publication de l’article a également impliqué l’Infectious Disease Institute de la Harvard Medical School à Boston (USA) via les chercheurs Paulo José Martins Bispo et Camille André.
