Des chercheurs de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) et de l’Université de Duisbourg-Essen (UDE) ont réussi à identifier et à synthétiser un groupe de molécules capables d’agir de manière innovante contre la cause de la tuberculose. Dans la revue scientifique Cell Chemical Biology, ils décrivent que les callyaerines agissent contre la maladie infectieuse en utilisant un mécanisme fondamentalement différent de celui des antibiotiques utilisés jusqu’à présent.
La tuberculose, une maladie infectieuse, est causée par la bactérie Mycobacterium tuberculosis (pour faire court: M.tuberculosis). Plus de dix millions de personnes contractent la maladie chaque année dans le monde. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 1,6 million de personnes sont mortes de la tuberculose rien qu’en 2021. Cela en fait l’une des maladies infectieuses les plus importantes et, en particulier dans les pays où les systèmes de santé sont inadéquats, elle représente une menace sérieuse pour la population.
Au fil du temps, M.tuberculosis Le bacille de Koch a développé une résistance à de nombreux antibiotiques, ce qui rend le traitement de plus en plus difficile. Il n'existe actuellement que peu de médicaments efficaces contre les souches résistantes. Les chercheurs recherchent donc de nouveaux composés antibactériens et de nouveaux mécanismes d'action comme base pour le développement de médicaments entièrement nouveaux.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Rainer Kalscheuer de l'Institut de biologie pharmaceutique et de biotechnologie de l'HHU et le professeur Markus Kaiser du Centre de biotechnologie médicale de l'UDE a identifié une approche fondamentalement nouvelle impliquant les callyaerines. Chimiquement, ces substances naturelles d'origine marine sont classées dans la catégorie des cyclopeptides.
« Nous avons réussi à synthétiser chimiquement la substance naturellement présente dans les éponges marines afin de tester son effet sur les bactéries de la tuberculose dans des cultures cellulaires. Cela nous a permis de produire de nouveaux dérivés plus puissants qui n'existent pas dans la nature. Une telle synthèse chimique doit être réussie avant qu'un principe actif potentiel puisse être utilisé comme médicament à grande échelle », explique le Dr David Podlesainski de l'UDE, l'un des deux principaux auteurs de l'étude publiée dans Cell Chemical Biology.
La bactérie responsable de la tuberculose infecte principalement les phagocytes humains, appelés macrophages, dans lesquels la bactérie se multiplie. Les chercheurs ont maintenant découvert que les callyaerines peuvent inhiber la croissance de la bactérie dans les cellules humaines.
Les callyaerines attaquent une protéine membranaire spécifique de M.tuberculosis « Les callyaerines sont des protéines qui ne sont pas essentielles à la viabilité de la bactérie. Cela perturbe complètement le métabolisme de la bactérie, entravant sa croissance. En revanche, les cellules humaines ne sont pas affectées par les callyaerines. »
Emmanuel Tola Adeniyi, chercheur doctorant, co-auteur principal, Université Heinrich-Heine de Düsseldorf
Professeur Kalscheuer, auteur correspondant de l'étude : « Avec les callyaerines, nous avons découvert un nouveau mécanisme d'action. Contrairement à d'autres antibiotiques, ces substances ne bloquent pas les voies métaboliques vitales de la cellule bactérienne. Au lieu de cela, elles attaquent directement une protéine membranaire non essentielle de la bactérie, qui n'avait jusqu'alors pas été considérée comme une cible potentielle. »
Le professeur Kaiser, deuxième auteur correspondant, se concentre sur une autre perspective : « Dans d'autres travaux de recherche, nous devons maintenant clarifier précisément comment les callyaerines interagissent avec Rv2113 et comment cette interaction perturbe divers processus cellulaires de telle manière que M.tuberculosis ne peuvent plus se développer. Cependant, nous avons pu montrer que les protéines non essentielles peuvent également représenter des structures cibles précieuses pour le développement de nouveaux antibiotiques. »
