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Au cours des dernières années, de nombreuses souches de bactéries sont devenues résistantes aux antibiotiques, et très peu de nouveaux médicaments ont été ajoutés à l’arsenal dont disposent les médecins. Pour aider à combattre ce problème de santé publique, certains scientifiques ont exploré des peptides antimicrobiens – des peptides naturels trouvés dans la plupart des organismes. Toutefois la plupart d’entre eux, ne sont pas assez puissants pour combattre les infections chez l’homme.

Une approche computationnelle

Des chercheurs du MIT et de l’Université catholique de Brasilia ont maintenant développé une approche simplifiée pour développer des peptides qui seraient efficaces contre ces bactéries résistantes aux médicaments traditionnels. Leur nouvelle stratégie, qui repose sur un algorithme informatique, et qui imite le processus naturel de l’évolution, a déjà permis de découvrir un médicament, qui a réussi à tuer ces bactéries chez la souris. Cette algorithme peut commencer avec n’importe quelle séquence peptidique, puis générer des milliers de variantes et de les tester.

«Nous pouvons utiliser les ordinateurs, en tant qu’outil de découverte de nouvelles séquences peptidiques antimicrobiennes», explique un chercheur du MIT. « Cette approche computationnelle est beaucoup plus rentable et beaucoup plus efficace à long terme. » Dans leur recherche de peptides antimicrobiens artificiels plus puissants, les scientifiques synthétisent généralement des centaines de nouvelles variantes, ce qui est un processus laborieux et fastidieux.

« En utilisant cette approche, nous avons pu explorer beaucoup plus de peptides que si nous l’avions fait manuellement. Ensuite, nous n’avions qu’à filtrer une infime fraction de l’ensemble des séquences que l’ordinateur pouvait produire», explique un des chercheurs du MIT.

Un algorithme évolutionnaire

« Ce travail est important parce que de nouveaux types d’antibiotiques sont nécessaires pour surmonter le problème croissant de la résistance aux antibiotiques », explique Mikhail Shapiro, professeur adjoint en génie chimique chez Caltech (The California Institute of Technology), qui n’a pas participé à l’étude.

« Ces auteurs ont adopté une approche innovante de ce problème en concevant des peptides antimicrobiens, en utilisant un algorithme évolutionnaire in silico, qui mesure les nouveaux peptides sur la base d’un ensemble de propriétés connues pour être corrélées avec l’efficacité. Ils comprennent également un ensemble impressionnant d’expériences pour démontrer que ces peptides possèdent les propriétés nécessaires pour servir d’antibiotiques. », explique Shapiro.

« Un rapport commandé par le gouvernement britannique estime que les bactéries résistantes aux antibiotiques tueront 10 millions de personnes par an d’ici 2050. La création de nouvelles méthodes pour générer des antimicrobiens présente donc un grand intérêt, à la fois d’un point de vue scientifique et mondiale. », nous explique un des chercheurs. Cette recherche a été financée par la Fondation Ramón Areces et par la Defense Threat Reduction Agency (DTRA).

source : MIT