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Une nouvelle étude fait état d’un nouvel antibiotique qui se lie au ribosome des cellules bactériennes et empêche les agents pathogènes qui résistent aux médicaments de rendre les souris malades.

Un nouvel antibiotique 

Co-écrite par des chercheurs de l’université de l’Illinois à Chicago, cette étude montre non seulement le potentiel de ce médicament – appelé iboxamycine – pour aider un jour les humains qui sont malades à cause de bactéries résistantes aux antibiotiques, mais elle identifie également comment ce médicament surmonte le mécanisme le plus répandu de la résistance à cette classe d’antibactériens.

Ce médicament – un oxépanoprolinamide synthétique, qui constitue une nouvelle classe d’antibactériens – a été mis au point et testé sur des animaux par les coauteurs de cette étude de l’université de Harvard.

Cette étude fait également état de la découverte de l’UIC : le mécanisme moléculaire qui permet à ce médicament de vaincre la résistance. Il s’agit d’une information importante que la communauté scientifique peut utiliser pour prendre des décisions plus éclairées lorsqu’elle recherche et développe de nouveaux antibiotiques et conçoit des études pour les tester.

Comprendre comment fonctionne l’iboxamycine

Pour comprendre comment et pourquoi l’iboxamycine parvient à surmonter la résistance, Polikanov et Egor Syroegin, des étudiants diplômés de l’UIC et coauteurs de cette étude, ont appliqué leurs techniques de visualisation uniques. Les chercheurs de l’UIC ont cocristallisé des ribosomes bactériens avec le médicament et ont gelé les cristaux.

Ils ont ensuite utilisé les puissants rayons X de l’Advanced Photon Source de l’Argonne National Laboratory pour déterminer le schéma de diffraction de cette molécule, c’est-à-dire les endroits où le rayonnement rebondit sur les atomes des cristaux. Ce schéma a été utilisé pour calculer des cartes de densité électronique du complexe ribosome-médicament et visualiser leurs interactions.

« L’ensemble du processus de détermination de la structure atomique à l’aide des rayons X ressemble à un puzzle en 3D », a déclaré M. Polikanov. « Nous avons identifié l’endroit ouvert dans le puzzle du ribosome, et il ne nous restait plus qu’à trouver la pièce du médicament qui s’y adapte. Une fois que nous l’avons fait, nous avons pu voir où et comment ce médicament était lié au ribosome. »

Lorsque les chercheurs de l’UIC ont examiné leur visualisation du médicament de Harvard interagissant avec le ribosome résistant au médicament, ils ont découvert quelque chose d’inattendu.

Le mécanisme de la résistance

« Nous avons remarqué que le mécanisme de la résistance le plus courant via la méthylation du ribosome ne fonctionne pas contre ce nouveau médicament car il se lie toujours au ribosome méthylé et échappe à ce type de résistance. »

« Nous avons également remarqué que l’iboxamycine a en fait provoqué le déplacement du nucléotide méthylé au cœur du ribosome et juste au niveau du site de liaison du médicament, de sorte que cette molécule et le nucléotide méthylé dans le ribosome résistant au médicament peuvent coexister – c’était totalement inattendu et sans précédent », a déclaré Polikanov.

« Cela nous montre que Mère Nature est bien plus intelligente que nous. La conception rationnelle de médicaments a certainement sa place, mais nous ne devons pas oublier l’importance des simples essais et erreurs », a-t-il ajouté. « Ni le spectre d’activité de l’iboxamycine, ni sa puissance sur les souches résistantes, n’auraient pu être prédits à partir de connaissances antérieures. »

Cette recherche a été publiée dans la revue Nature.

Source : University of Illinois at Chicago
Crédit photo : StockPhotoSecrets