Des chercheurs américains ont mis au point de nouveaux antibiotiques « changeant de forme », capables de modifier eux-mêmes leur configuration atomique pour échapper aux bactéries et aux champignons résistants aux médicaments. La résistance aux antibiotiques, due à une utilisation excessive de ces médicaments ces dernières années, est un problème majeur qui compromet notre capacité à combattre les infections problématiques. En fait, l’Organisation mondiale de la santé a déclaré que la résistance aux antibiotiques était l’une des dix principales menaces pour la santé publique mondiale.
L’étude a été réalisée par le professeur John Moses, chimiste au Cold Spring Harbor Laboratory à Long Island, New York.
C’est en observant des exercices d’entraînement militaire – au cours desquels il s’est intéressé à la façon dont les chars d’assaut peuvent faire pivoter leurs tourelles et effectuer des mouvements agiles pour réagir rapidement aux menaces – qu’il a eu l’idée de créer des antibiotiques changeant de forme.
Quelques années plus tard, le professeur Moses a trouvé la molécule idéale pour créer des médicaments capables de faire la même chose. Le bullvalène – un hydrocarbure avec une structure en forme de cage – est une molécule dite fluxionnelle, ce qui signifie que ses atomes sont capables de changer de position.
Elle peut ainsi prendre l’une des millions de configurations possibles, ce qui lui confère exactement le type de fluidité dont aurait besoin un médicament capable de changer de forme.
La vancomycine est un médicament qui gagnerait à être capable de se transformer. Cet antibiotique puissant est prescrit pour le traitement de toutes sortes de maladies, de la méningite aux infections cutanées.
Cependant, plusieurs bactéries – notamment des variétés d’Enterococcus et de Staphylococcus aureus – ont développé une résistance à la vancomycine.
Pour combiner la vancomycine et le bullvalène, le professeur Moses a eu recours à une technique récompensée par le prix Nobel, la chimie click, qui implique des réactions chimiques rapides et à haut rendement qui permettent de « cliquer les molécules ensemble » de manière fiable.
Le professeur Moses, qui a appris cette technique auprès de K. Barry Sharpless, deux fois lauréat du prix Nobel, a déclaré que « la chimie par clic est géniale.
« Elle vous donne la certitude et la meilleure chance que vous ayez de fabriquer des choses complexes.
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Dans leur nouvelle étude, le professeur Moses et ses collègues ont réussi à utiliser la chimie click pour fabriquer un nouvel antibiotique qui comporte deux « ogives » de vancomycine attachées à un centre de bullvalène fluctuant.
En collaboration avec le Dr Tatiana Soares da Costa, biochimiste à l’université d’Adélaïde, l’équipe a administré son nouveau médicament à des larves de papillon de nuit – un organisme modèle couramment utilisé pour tester les antibiotiques – qui avaient été infectées par des entérocoques résistants à la vancomycine.
Ils ont constaté que l’antibiotique changeant de forme était nettement plus efficace que la vancomycine ordinaire pour éliminer l’infection mortelle des larves.
En outre, l’équipe n’a trouvé aucune indication que l’entérocoque résistant à la vancomycine ait réussi à développer une résistance au nouvel antibiotique.
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Selon le professeur Moses, les chercheurs pourraient utiliser la chimie click pour créer une grande variété de nouveaux médicaments antibiotiques changeant de forme.
L’ajout de telles armes à notre arsenal contre l’extinction pourrait même être essentiel à la pérennité de notre espèce, selon l’équipe.
Le professeur Moses a conclu : « Si nous pouvons inventer des molécules qui font la différence entre la vie et la mort, ce serait la plus grande réussite de tous les temps.
Les résultats complets de l’étude ont été publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.