Des antibiotiques créés par une bactérie et des robots

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Une équipe de l’Université de Manchester a mis au point une bactérie intestinale commune afin de produire des antibiotiques à l’aide de la robotique. Ces antibiotiques, appelés polycétides de classe II, sont également produits naturellement par les bactéries du sol et possèdent des propriétés antimicrobiennes essentielles pour l’industrie pharmaceutique afin de lutter contre des maladies infectieuses et le cancer.

Escherichia coli peut produire des polycétides 

Les bactéries escherichia coli naturellement produites sont difficiles à manipuler car elles se développent en groupes très denses ce qui est incompatible avec les systèmes robotiques automatisés utilisés pour la recherche en biotechnologie moderne. En transférant les machines de production des bactéries du sol dans E. coli, l’équipe de Manchester rend maintenant cette classe d’antibiotiques accessibles pour une exploitation beaucoup plus rapide.

Cette avancée pourrait être vitale pour la lutte en cours contre la résistance aux antimicrobiens, les systèmes robotiques automatisés récemment développés pouvant désormais être utilisés pour créer de nouveaux antibiotiques de manière plus rapide et plus efficace.

Le groupe de chercheurs dirigé par le professeur Takano de l’Université de Manchester montre le potentiel de cette approche. En combinant la machinerie de production de bactéries avec des enzymes de plantes et de champignons, il a été possible de produire de nouveaux composés chimiques jamais vus auparavant. En utilisant cette plate-forme « plug-and-play », il sera désormais possible d’explorer et de concevoir des polycétides à l’aide de systèmes robotiques afin de développer de nouveaux polycétides diversifiés de manière automatisée, rapide et polyvalente.

Eriko Takano, professeur de biologie synthétique a déclaré: «la nature est un immense trésor de composés chimiques très puissants destinés à traiter un grand nombre de maladies. Cependant, les produits chimiques les plus intéressants proviennent souvent d’organismes avec lesquels il est difficile de travailler en laboratoire. Cela a constitué un goulot d’étranglement majeur pour nos travaux sur les polycétides de type II, un groupe de produits chimiques importants, qui sont principalement produits par des bactéries du sol et d’autres micro-organismes difficiles à cultiver. »

Transférer les machines de production dans des systèmes robotiques

L’équipe a découvert qu’en transférant les machines de production de ces composés dans la bactérie E. coli ils pouvaient produire et concevoir des polycétides de type II dans dans des systèmes robotiques et ce, très rapidement.

Takano ajoute que : « cela nous permet non seulement d’essayer de nouveaux polycétides de manière automatisée, mais également de réécrire rapidement les séquences d’ADN des voies de biosynthèse des antibiotiques et de les combiner avec de nouveaux composants provenant d’autres organismes, tels que des plantes médicinales et des champignons afin de produire des variations des antibiotiques – y compris des composés qui ne sont pas produits par des voies naturelles, mais qui peuvent avoir de nouvelles activités dans le traitement de plusieurs maladies. »

Réagir rapidement aux épidémies à grande échelle

« Cela pourrait prendre une année entière à une personne pour fabriquer et tester dix nouveaux antibiotiques, mais avec le système robotique automatisé que nous avons mis au point, il peut en générer des milliers dans la même période. Cela réduit énormément le temps nécessaire aux nouveaux antibiotiques pour qu’ils puissent être utilisés chez des patients et procure la rapidité nécessaire pour réagir aux nouvelles souches qui peuvent apparaitre et aux épidémies à grande échelle. »

Cette recherche a été publiée dans PLOS Biology

Source : University of Manchester
Crédit photo : PXhere

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