Un nouveau composé antituberculeux cible la protéine membranaire bactérienne

Des chercheurs de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) et de l’Université de Duisburg-Essen (UDE) ont réussi conjointement à identifier et à synthétiser un groupe de molécules capables d’agir d’une nouvelle manière contre la cause de la tuberculose. Dans la revue spécialisée «Cell Chemical Biology», ils décrivent que les callyaerines neutralisent la maladie infectieuse par un mécanisme d’action fondamentalement différent de celui des antibiotiques utilisés auparavant.

La tuberculose, une maladie infectieuse, est causée par la bactérie Mycobacterium tuberculosis (court: M. Tuberculose). Chaque année, plus de dix millions de personnes dans le monde développent la maladie. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 1,6 million de personnes sont mortes de la tuberculose rien qu’en 2021. Cela en fait l’une des maladies infectieuses les plus importantes et constitue une menace sérieuse pour la population, en particulier dans les pays dotés de systèmes de santé inadéquats.

Au fil du temps, M. Tuberculose a développé une résistance à de nombreux antibiotiques, ce qui rend le traitement de plus en plus difficile. Il n’existe actuellement que quelques médicaments efficaces contre les souches résistantes. Les chercheurs recherchent donc de nouveaux composés antibactériens et mécanismes d’action comme base pour le développement de médicaments complètement nouveaux.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Dr. Rainer Kalscheuer de l’Institut de biologie pharmaceutique et de biotechnologie du HHU et le professeur Dr. Markus Kaiser du Centre UDE de biotechnologie médicale a identifié une telle approche fondamentalement nouvelle avec les callyaerines. Chimiquement, ces produits naturels d’origine marine sont classés sous le nom de cyclopeptides.

« Nous avons réussi à synthétiser chimiquement la substance naturellement présente dans les éponges de mer afin de tester son effet sur les bactéries tuberculeuses dans des cultures cellulaires. Cela nous a permis de créer de nouveaux dérivés plus efficaces qui n’existent pas dans la nature. « Une telle synthèse chimique doit réussir avant qu’un ingrédient actif potentiel puisse être utilisé comme médicament à grande échelle », explique le Dr. David Podlesainski de l’UDE, l’un des deux premiers auteurs de l’étude publiée dans Cell Chemical Biology.

La bactérie de la tuberculose attaque principalement les phagocytes humains, appelés macrophages, dans lesquels les bactéries se multiplient ensuite. Les chercheurs ont découvert que les callyaérines peuvent inhiber la croissance de la bactérie dans les cellules humaines.

Les Callyaerins attaquent une protéine membranaire spécifique M. Tuberculose appelé Rv2113, qui n’est pas essentiel à la viabilité de la bactérie. Cela perturbe complètement le métabolisme de la bactérie et entrave sa croissance. En revanche, les cellules humaines ne sont pas affectées par les Callyaerins.

Emmanuel Tola Adeniyi, doctorant, co-premier auteur, Heinrich Heine University Düsseldorf

Professeur Kalscheuer, auteur correspondant de l’étude : « Avec les callyaerins, nous avons découvert un nouveau mécanisme d’action. Contrairement à d’autres antibiotiques, ces substances ne bloquent pas les voies métaboliques vitales de la cellule bactérienne, mais attaquent plutôt directement une protéine membranaire non essentielle de la bactérie qui n’a pas été considérée auparavant comme une cible potentielle.

Le professeur Kaiser, le deuxième auteur correspondant, aborde une autre perspective : « Dans des recherches plus approfondies, nous devons maintenant clarifier exactement comment les callyaerines interagissent avec le Rv2113 et comment cette interaction perturbe divers processus cellulaires de telle manière que… » M. Tuberculose ne peut plus croître. Cependant, nous avons pu montrer que les protéines non essentielles peuvent également représenter des structures cibles précieuses pour le développement de nouveaux antibiotiques.