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Mar 06, 2023

Est-ce que cette forme peut

La résistance aux antibiotiques est l'un des principaux problèmes de santé publique et

La résistance aux antibiotiques est l'une des principales préoccupations de santé publique et celle que les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis appellent une "menace mondiale".

Aux États-Unis seulement, les souches de bactéries résistantes aux antibiotiques provoquent plus de 2,8 millions d'infections qui tuent plus de 35 000 personnes par an. Le problème est encore plus grave dans les pays en développement, où les taux de maladies infectieuses sont élevés et l'accès aux antibiotiques est souvent limité.

Maintenant, une nouvelle étude publiée ce mois-ci par des chercheurs des États-Unis, du Royaume-Uni et d'Australie présente une approche innovante pour résoudre le problème de la résistance aux antibiotiques - grâce au développement d'antibiotiques qui changent de forme.

"Ce que nous avons fait, c'est prendre un antibiotique de défense de dernière ligne, la vancomycine, et l'attacher à une molécule de métamorphose très unique appelée bullvalène", Josh Homer, PhD, co-auteur de la nouvelle étude et chercheur au Cold Spring Harbor Laboratory ( CSHL) à Laurel Hollow, New York, a déclaré à Healthline.

"J'aime le décrire comme un peu comme un Rubik's cube qui peut changer de forme. Lorsque nous attachons deux unités de vancomycine à ce Rubik's cube au milieu, ces unités de vancomycine peuvent en quelque sorte danser d'une manière qui leur permet d'occuper différents espaces », a-t-il dit.

Les chercheurs ont testé plusieurs formes de leurs antibiotiques à changement de forme contre des bactéries résistantes à la vancomycine dans des larves de fausse teigne. Ils ont découvert que les composés à changement de forme étaient significativement plus efficaces que la vancomycine standard pour éliminer les infections résistantes aux médicaments.

Les bactéries n'ont également montré aucun signe de développement de résistance aux antibiotiques à changement de forme.

"Les nouvelles molécules ont pu échapper au mécanisme de résistance, ce qui est une découverte très excitante", a déclaré Homer.

La résistance aux antibiotiques se produit lorsque les bactéries évoluent pour survivre aux médicaments conçus pour les tuer.

Cela peut entraîner des infections bactériennes très difficiles à traiter.

"Les infections résistantes aux médicaments constituent une menace sérieuse pour la médecine moderne", a déclaré Mark Blaskovich, PhD, directeur de la traduction à l'Institute for Molecular Bioscience et cofondateur du Center for Superbug Solutions de l'institut à l'Université du Queensland à Sainte-Lucie, en Australie. dit Healthline.

"Si les antibiotiques ne fonctionnent plus, les traitements médicaux que nous tenons pour acquis - tels que les arthroplasties de la hanche, les césariennes, les traitements contre le cancer - ne seront plus tenables", a-t-il déclaré. Même les procédures médicales de routine comportent un risque de complications, qui incluent souvent des infections bactériennes.

Blaskovich a déclaré que les développeurs ne créent pas de nouveaux antibiotiques assez rapidement pour garder une longueur d'avance sur la résistance aux antibiotiques.

L'un des principaux défis est le modèle de financement standard pour le développement de médicaments, qui dépend fortement des investissements des sociétés pharmaceutiques. Ces entreprises sont généralement réticentes à investir dans des médicaments tels que les antibiotiques qui ne sont pas susceptibles de générer un profit rapide.

"Les récompenses financières des antibactériens ne sont pas importantes pour les [entreprises] pharmaceutiques", a déclaré à Healthline Shahriar Mobashery, PhD, professeur de la famille Navari en sciences de la vie au département de chimie et de biochimie de l'Université de Notre Dame dans l'Indiana.

"En outre, les antibiotiques guérissent les infections en de courts [cours de traitement] généralement de 10 à 14 jours. Les [entreprises] pharmaceutiques sont à la recherche de maladies chroniques, pour lesquelles des médicaments sont pris toute la vie - comme l'hypertension artérielle, l'hypercholestérolémie, etc., " il a dit.

Homer espère que des approches innovantes pour réutiliser les antibiotiques existants aideront à résoudre ce problème.

"Je pense que l'une des choses les plus excitantes à propos de ce projet [d'antibiotiques métamorphosés] est que nous utilisons des médicaments qui existent déjà et que nous les réorientons", a-t-il déclaré.

Le développement d'antibiotiques à forme changeante est dirigé par John E. Moses, PhD, professeur et chercheur au CSHL Cancer Center qui a travaillé avec son propre laboratoire et des collaborateurs au Royaume-Uni et en Australie pour synthétiser et tester les nouveaux médicaments.

Pour créer chaque molécule d'antibiotique à forme changeante, les membres de son équipe ont utilisé un type de réaction chimique connue sous le nom de chimie du clic pour combiner deux unités de vancomycine conventionnelle avec un noyau de bullvalène.

La combinaison de deux molécules de vancomycine produit ce qu'on appelle un dimère de vancomycine.

"De nombreuses autres études ont déjà rapporté le développement de dimères de vancomycine, souvent avec une activité plus puissante [contre les bactéries résistantes aux antibiotiques] que cette étude", a déclaré Blaskovich, qui n'a pas participé à cette étude.

"Mais le composant unique de cette recherche utilise un lieur" de changement de forme ", une fraction chimique qui existe sous plusieurs formes structurelles", a-t-il poursuivi. "La nouvelle molécule a sensiblement moins de propension que la vancomycine à amener un type de bactérie à développer une résistance et a pu traiter une infection dans un modèle d'insecte."

Le lieur bullvalène est une molécule fluxoniale, ce qui signifie que ses atomes peuvent échanger leurs positions. Cela lui permet de changer de forme dans plus d'un million de configurations possibles.

Cela peut fournir un avantage adaptatif contre les bactéries en constante évolution, résultant en un dimère de vancomycine particulièrement résistant à la résistance aux antibiotiques.

Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour affiner les composés à changement de forme, évaluer leur efficacité sur une plus longue période de temps et savoir s'ils sont sûrs dans d'autres modèles animaux et chez l'homme.

L'équipe de Moses travaille actuellement à optimiser les nouveaux antibiotiques, dans l'espoir de les rendre plus puissants.

"Je travaille dans le laboratoire pour apporter de petits changements structurels pour voir si nous pouvons améliorer l'activité des composés", a déclaré Homer. "Ensuite, nous devrons passer par le processus standard d'évaluation et d'approbation des médicaments pour examiner la toxicité et l'efficacité."

La vancomycine conventionnelle peut endommager les cellules hépatiques et rénales chez l'homme, ce qui est devenu un problème croissant car les bactéries résistantes aux antibiotiques nécessitent des doses de plus en plus importantes du médicament pour être traitées.

Les nouveaux antibiotiques à changement de forme n'étaient efficaces qu'à des doses relativement importantes, ce qui peut poser un problème de sécurité s'ils s'avèrent aussi toxiques que la vancomycine conventionnelle.

Bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires, Homer a déclaré que les premières découvertes sont prometteuses.

"Nous avons évalué la toxicité contre les cellules rénales et les cellules hépatiques et avons constaté que par rapport à la vancomycine, nos principales molécules candidates étaient moins toxiques", a-t-il déclaré. "C'est définitivement un début prometteur."