Les antibiotiques sont des armes de confiance contre de nombreux types de maladies bactériennes, mais la résistance croissante à ces médicaments est un problème majeur. «Les agents pathogènes acquièrent une résistance plus rapidement que nous ne pouvons introduire de nouveaux antibiotiques, ce qui provoque une crise de la santé humaine», déclare le biochimiste Kim Lewis de la Northeastern University.
Lewis fait partie d'une équipe qui a récemment dévoilé un antibiotique prometteur, né d'une nouvelle façon d'exploiter les pouvoirs des microorganismes du sol. Lors d'essais sur des animaux, la teixobactine s'est révélée efficace pour éliminer une grande variété de bactéries responsables de maladies, même celles qui ont développé une immunité à d'autres médicaments. Les meilleurs efforts des scientifiques pour créer des bactéries mutantes présentant une résistance au médicament ont échoué, ce qui signifie que la téixobactine pourrait fonctionner efficacement pendant des décennies avant que les agents pathogènes ne développent naturellement une résistance à celle-ci.
«L'ère des antibiotiques» du 20ème siècle a introduit un effort largement réussi et ciblé contre les bactéries causant des maladies. Des médicaments comme la pénicilline et la streptomycine sont devenus des noms courants et des millions de personnes en ont bénéficié.
Mais une utilisation généralisée - et une utilisation abusive, telle que les patients ne prenant pas les médicaments correctement - ont signifié que les bactéries ont commencé à faire des heures supplémentaires pour développer une résistance aux antibiotiques. Aujourd'hui, certains agents pathogènes, y compris certaines souches de tuberculose, résistent à tous les antibiotiques disponibles. Comme la résistance peut évoluer rapidement, les coûts élevés du développement de médicaments ne sont pas considérés comme ayant une valeur à long terme et moins de nouveaux antibiotiques arrivent sur le marché.
Une partie du problème tient aux difficultés rencontrées pour recruter les candidats les plus prometteurs du laboratoire. Les substances microbiennes naturelles provenant des bactéries et des champignons du sol ont été à la base de la plupart des antibiotiques développés au cours du siècle dernier. Mais seulement environ un pour cent de ces organismes peuvent être cultivés en laboratoire. Le reste, en nombre impressionnant, est resté inculte et d'une utilité limitée pour la science médicale, jusqu'à maintenant.
Lewis et son équipe ont décidé d'adopter une approche différente. «Au lieu d'essayer de déterminer les conditions idéales pour chacun des millions d'organismes présents dans l'environnement, afin de leur permettre de se développer en laboratoire, nous les cultivons simplement dans leur environnement naturel où ils ont déjà les conditions besoin de croissance », dit-il.
Pour ce faire, l'équipe a conçu un gadget qui prend en sandwich un échantillon de sol entre deux membranes, chacune perforée de pores permettant à des molécules telles que des nutriments de diffuser à travers, mais ne permettant pas le passage de cellules. «Nous l'utilisons simplement pour amener les bactéries à penser qu'elles se trouvent dans leur environnement naturel», déclare Lewis.
L'équipe a isolé 10 000 souches de bactéries du sol non cultivées et en a préparé des extraits pouvant être testés contre des bactéries pathogènes désagréables. La teixobactine est apparue comme le médicament le plus prometteur. Les souris infectées par des bactéries responsables d'infections des voies respiratoires supérieures (y compris S. aureus ou Streptococcus pneumoniae ) ont été traitées à la téixobactine et le médicament a neutralisé les infections sans entraîner d'effet toxique notable.
Il est probable que la teixobactine soit efficace en raison de la façon dont elle cible les maladies: le médicament décompose les parois des cellules bactériennes en attaquant les molécules lipidiques que la cellule crée de manière organique. De nombreux autres antibiotiques ciblent les protéines de la bactérie et les gènes qui codent pour ces protéines peuvent muter pour produire des structures différentes. Cela signifie que l'attaque du médicament n'est pas toujours efficace, de sorte que certaines bactéries résistantes peuvent survivre pour éventuellement aider à créer une souche résistante.
La vancomycine, un antibiotique existant qui cible également les précurseurs de la paroi cellulaire lipidique, a fonctionné efficacement pendant près de 40 ans avant que les bactéries ne développent une résistance. Le nouveau composé est considérablement mieux protégé de la résistance que la vancomycine contre les résistances, de sorte qu'il pourrait avoir une très longue durée d'efficacité, rapporte aujourd'hui l'équipe dans la revue Nature .
Aujourd'hui, la teixobactine peut guérir les souris de l'infection, ce qui est un bon début, et le médicament n'a peut-être pas encore commencé les tests cliniques qui pourraient éventuellement conduire à une approbation du traitement chez l'homme. Et aussi prometteur que cela puisse être, la teixobactine ne représente que la partie émergée de l’iceberg, déclare Lewis. Qui sait ce qui peut être trouvé parmi les millions d'espèces de bactéries du sol non cultivées?
«C'est une formidable source de nouveaux composés antibiotiques», déclare Lewis. «Vous pouvez imaginer toutes sortes de composés qui pourraient être là et pourraient faire toutes sortes de choses. Même en dehors des antibiotiques, les composés provenant de micro-organismes du sol ont également été utilisés pour développer des médicaments anticancéreux, des immunosuppresseurs et des anti-inflammatoires. Donc, vraiment, ces bactéries sont très douées pour fabriquer des antibiotiques, mais il existe également de nombreux autres agents thérapeutiques qu'elles peuvent également fabriquer. ”
