La protéine membranaire non essentielle Rv2113 comme structure cible de la callyaérine chez M. tuberculosis. Crédit : HHU/Rainer Kalscheuer
Des chercheurs de l’Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) et de l’Université de Duisbourg-Essen (UDE) ont réussi ensemble à identifier et à synthétiser un groupe de molécules capables d’agir d’une nouvelle manière contre la cause de la tuberculose.
Dans un article publié dans la revue scientifique Biologie chimique cellulaireils décrivent que les callyaérines agissent contre la maladie infectieuse en utilisant un mécanisme fondamentalement différent de celui des agents antibiotiques utilisés à ce jour.
La tuberculose est une maladie infectieuse provoquée par la bactérie Mycobacterium tuberculosis (en abrégé : M. tuberculosis). Plus de 10 millions de personnes contractent cette maladie chaque année dans le monde. Selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS), 1,6 million de personnes sont mortes de la tuberculose en 2021 seulement. Il s’agit donc de l’une des maladies infectieuses les plus importantes et elle représente une menace sérieuse pour la population, en particulier dans les pays où les systèmes de santé sont inadéquats.
Au fil du temps, M. tuberculosis 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 de nouveaux mécanismes d’action comme base pour le développement de médicaments entièrement nouveaux.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Rainer Kalscheuer de l’Institut de biologie pharmaceutique et de biotechnologie de l’HHU et le professeur Markus Kaiser du Centre de biotechnologie médicale de l’UDE a identifié une approche fondamentalement nouvelle impliquant les callyaerines. Chimiquement, ces substances naturelles d’origine marine sont classées dans la catégorie des cyclopeptides.
« Nous avons réussi à synthétiser chimiquement la substance naturellement présente dans les éponges marines afin de tester son effet sur les bactéries de la tuberculose dans des cultures cellulaires. Cela nous a permis de produire de nouveaux dérivés plus puissants qui n’existent pas dans la nature.
« Une telle synthèse chimique doit être réussie avant qu’un agent actif potentiel puisse être utilisé comme médicament à grande échelle », explique le Dr David Podlesainski de l’UDE, l’un des deux principaux auteurs de l’étude.
La bactérie responsable de la tuberculose infecte principalement les phagocytes humains, appelés macrophages, dans lesquels la bactérie se multiplie. Les chercheurs ont maintenant découvert que les callyaerines peuvent inhiber la croissance de la bactérie dans les cellules humaines.
Emmanuel Tola Adeniyi, chercheur doctorant à l’HHU et co-auteur principal de l’étude, explique : « Les callyaerines attaquent une protéine membranaire spécifique de M. tuberculosis appelée Rv2113, qui n’est pas essentielle à la viabilité de la bactérie. Cela perturbe complètement le métabolisme de la bactérie, entravant sa croissance. En revanche, les cellules humaines ne sont pas affectées par les callyaerines. »
Le professeur Kalscheuer, auteur correspondant de l’étude, déclare : « Avec les callyaerines, 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. Au lieu de cela, elles attaquent directement une protéine membranaire non essentielle de la bactérie, qui n’avait pas été considérée jusqu’à présent comme une cible potentielle. »
Le professeur Kaiser, deuxième auteur correspondant, se concentre sur une autre perspective : « Dans le cadre de travaux de recherche ultérieurs, nous devons maintenant clarifier précisément comment les callyaerines interagissent avec Rv2113 et comment cette interaction perturbe divers processus cellulaires de telle sorte que M. tuberculosis ne peut plus se développer. Cependant, nous avons pu montrer que des protéines non essentielles peuvent également représenter des structures cibles précieuses pour le développement de nouveaux antibiotiques. »
Plus d’information:
David Podlesainski et al, Les callyaérines antituberculeuses ciblent la protéine membranaire non essentielle Rv2113 spécifique de Mycobacterium tuberculosis, Biologie chimique cellulaire (2024). DOI : 10.1016/j.chambiol.2024.06.002
Fourni par l’Université Heinrich-Heine de Düsseldorf
Citation: Des chercheurs identifient un nouveau principe pour traiter la tuberculose (2024, 31 juillet) récupéré le 31 juillet 2024 à partir de
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