Les bactéries peuvent être de petites créatures rustiques, surtout grâce à leurs parois cellulaires solides qui peuvent les protéger contre les médicaments, les virus et autres dangers. Trouver des moyens de désarmer ces défenses est une composante clé des antibiotiques, et maintenant des chercheurs de la Harvard Medical School ont identifié une faiblesse structurelle qui semble être intégrée dans une gamme d’espèces bactériennes, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle classe de médicaments antibactériens largement efficaces.
La nouvelle étude s’appuie sur des recherches antérieures sur une protéine baptisée RodA. Alors que la protéine elle-même est connue depuis longtemps, en 2016, l’équipe de Harvard a été la première à découvrir qu’elle construit les parois cellulaires protectrices des bactéries à partir de molécules de sucre et d’acides aminés. Puisque RodA appartient à la famille de protéines SEDS, qui est commune à presque toutes les bactéries, l’équipe a réalisé que c’était la cible parfaite pour un antibiotique de grande envergure. Et en examinant de plus près RodA, les chercheurs ont repéré une cavité à l’apparence vulnérable sur la surface externe de la protéine.
« Ce qui nous a rendu excités, c’est que cette protéine a une poche assez discrète qui semble être facilement et efficacement ciblée avec un médicament qui s’y lie et interfère avec la capacité de la protéine à faire son travail », explique David Rudner, co-senior auteur de l’étude.
Pour tester si cette cavité était le talon d’Achille qu’ils cherchaient, les scientifiques ont modifié la structure de la protéine dans deux espèces de bactéries, E. coli et Bacillus subtilis. Ces deux ont été choisies parce qu’elles sont bien comprises et représentent les deux grandes classes de bactéries pathogènes, Gram positif et Gram négatif. (1)
L’équipe a constaté que même de petits changements dans la structure de la cavité provoquaient un dysfonctionnement de la protéine, ce qui entraînait le gonflement et l’éclatement des bactéries. Cela suggère qu’un médicament conçu pour déclencher la même réaction serait un antibiotique efficace.
« Un composé chimique – un inhibiteur – qui se lie à cette poche interférerait avec la capacité de la protéine à synthétiser et à maintenir la paroi bactérienne », explique David Rudner. « Ce serait, en substance, casser le mur, affaiblir la cellule et déclencher une cascade qui finit par la faire mourir. »
Mieux encore, parce que la famille SEDS est si commune, les futurs médicaments potentiels pourraient être efficaces contre un large éventail d’espèces bactériennes.
« Cela met en évidence la beauté de la découverte scientifique super-fondamentale », explique Thomas Bernhardt, co-investigateur de l’étude. « Vous arrivez au niveau le plus fondamental des choses qui se trouvent dans toutes les espèces, et quand quelque chose fonctionne dans l’un d’eux, les chances sont que cela fonctionnera à travers le conseil. »
- Les bactéries à Gram positif sont mises en évidence par une technique de coloration appelée coloration de Gram. Les bactéries à Gram positif apparaissent alors mauves au microscope. La technique de coloration repose sur les caractéristiques membranaires et de paroi de la bactérie. La coloration au Gram est un facteur déterminant dans la taxonomie (classification) bactérienne.
