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Un nouvel antibiotique enthousiasme le monde de la recherche

Une équipe internationale révèle aujourd'hui la découverte d'un nouvel antibiotique particulièrement efficace, pour lequel les bactéries ne semblent pas parvenir à développer de résistance. Baptisée teixobactine, la molécule est produite par une bactérie présente dans le sol, dont la culture en laboratoire s'était jusqu'alors avérée impossible. Le protocole employé pourrait permettre d'isoler de nombreuses molécules inconnues jusqu'alors.

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Un nouvel antibiotique enthousiasme le monde de la recherche
Le dispositif iChip permet la culture des bactéries dans leur milieu naturel. (crédit photo : Nature News & Comments)

Depuis près d'un siècle, les biologistes constatent avec regret que les protocoles de mise en culture des bactéries sont inefficaces pour l'immense majorité de ces organismes vivants.

Modélisation de la teixobactine (Source : doi:10.1038/nature14098)

Depuis le début des années 2000, de nombreuses équipes de par le monde expérimentent de nouveaux facteurs de croissance sur ces bactéries. Ces dernières années, plusieurs protocoles favorisant la sécrétion de molécules efficaces contre le développement de diverses bactéries(1) ont été publiés dans la littérature scientifique.

Une découverte récente mise à profit

Rétrospectivement, l'avancée la plus significative dans ce domaine de recherche se révèle être la description, en 2010, d'un dispositif de culture du nom d'iChip.

Imaginé par des chercheurs de la Northeastern University de Boston, cet iChip consiste en une superposition de petites plaques de plastique hydrophobe, le tout percé de trous. Les bactéries sont ensuite introduites dans les trous de la plaque supérieure, avec quelques éléments nutritifs.

L'ensemble est enfin mis en incubation dans l'environnement naturel des bactéries. Celles-ci se multiplient alors rapidement, en colonisant les niches des plaques inférieures. Les biologistes peuvent alors recueillir les cultures, plaque par plaque.

Une équipe de biologistes étasuniens, allemands et britanniques ont utilisé l'iChip pour cultiver des milliers de bactéries méconnues. Les lignées obtenues ont ensuite été mise en présence du staphylocoque doré.

Des expériences in vitro, puis in vivo

Durant les premières expériences, les colonies de staphylocoques ne semblaient nullement dérangées par la cohabitation avec ces bactéries anonymes. Jusqu'au jour où l'un de ces voisins de laboratoire révèle son tempérament agressif...

Les chercheurs ont provisoirement baptisé la bactérie antagoniste Eleftheria terrae. Sous leurs microscopes, ils ont cherché à identifier quelles armes chimiques étaient employées au cours de l'attaque du staphylocoque. Leurs expériences ont permis de déterminer qu'un composé du nom de teixobactine, produit par Eleftheria terrae, attaquait la paroi cellulaire du staphylocoque, pour rapidement la détruire.

Les biologistes constatèrent bientôt que le staphylocoque doré ne déployait aucun mécanisme de défense bactérien contre la teixobactine. Au fil de l'évolution, aucune pression de sélection(2) ne semble avoir été réalisée sur le staphylocoque par les bactéries productrices de teixobactine.

Au fil des expériences, les scientifiques ont constaté que la teixobactine a une efficacité comparable à l'oxacilline pour la destruction de plusieurs bactéries pathogènes, dont Mycobacterium tuberculosis (agent responsable de la tuberculose). Elle agit en outre plus rapidement que la vancomycine.

Les auteurs de la découverte ont cherché à voir si, au fil des milliers de mutations qui surviennent dans les éprouvettes, des pathogènes mutants résistant à la teixobactine apparaissaient et se multipliaient. Alors que ce phénomène survient rapidement avec un antibiotique tel que l'ofloxacine, rien de comparable n'a été observé avec le nouveau composé.

Impressionnés par ces résultats, les chercheurs ont réalisé des essais sur des souris. A doses similaires, la teixobactine apparaît aussi efficace que l'amoxicilline pour éviter le développement de septicémies.

Si l'ensemble de ces données venait à être confirmé, ce nouvel antibiotique pourrait rapidement être expérimenté chez l'homme. La rédaction de la revue Nature, dans laquelle sont publiés les travaux, s'est fendue de deux articles particulièrement enthousiastes. Ils soulignent qu'avec le protocole utilisé, ce sont potentiellement des dizaines de nouvelles molécules antibiotiques, ne rencontrant pas de résistance, qui pourraient voir le jour dans les années à venir.

 

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(1) Notamment la lassomycine, qui inhibe la production d'une protéine importante pour le développement de certaines mycobactéries.

(2) La plupart des bactéries se reproduisent à très grande vitesse. Au fil des divisons cellulaires, des mutations génétiques aléatoires surviennent. Certaines de ces transformations sont délétères pour la bactérie, d'autre anodines, d'autres pouvant par hasard conférer une capacité à résister à certaines agressions chimiques. En temps normal, les bactéries porteuses de ce dernier type de mutation restent minoritaires dans la colonie. Dès lors qu'un agent antibiotique vient décimer toutes les bactéries, exceptée celles porteuses des mutations "de résistance", ce sont ces cellules survivantes qui se multiplieront en grand nombre. L'agent antibiotique a entraîné la sélection d'une lignée qui lui résiste – d'où l'expression "pression de sélection". A noter que d'autres phénomènes peuvent participer à l'acquisition des résistances des bactéries  .

 

Source : A new antibiotic kills pathogens without detectable resistance. L.L. King et coll. Nature, 8 janv. 2015. doi:10.1038/nature14098