Changer la programmation génétique de quelqu'un est plus facile que vous ne le pensez. Alors que les techniques de modification de l'ADN au niveau moléculaire sont de plus en plus utilisées, il est également possible d'activer ou de désactiver simplement des gènes sans modifier de façon permanente le matériel génétique sous-jacent. Cela signifie que nous pouvons affecter les instructions génétiques qui sont envoyées au corps d'un organisme en modifiant son environnement ou avec des médicaments.

Ce domaine de "l'épigénétique" aide déjà les médecins à comprendre le fonctionnement de certaines maladies, pourquoi l'exercice peut être si bénéfique, et comment nous pourrions être en mesure de modifier le processus de vieillissement. Mais mes collègues et moi essayons d'étudier le rôle de l'épigénétique chez les bactéries.

Nous avons récemment étudié un moyen possible d'affecter l'épigénétique bactérienne qui pourrait être en mesure d'arrêter les infections sans utiliser d'antibiotiques. Et étant donné que de nombreuses bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques existants, qui pourrait ouvrir une nouvelle façon vitale de traiter la maladie.

Notre étude a porté sur la bactérie Acinetobacter baumannii, qui est une cause majeure des infections que les gens peuvent attraper dans les hôpitaux et qui tue jusqu'à 70% des personnes infectées. Les antibiotiques ne fonctionnent plus sur certaines souches d'A. baumannii - et l'Organisation mondiale de la santé l'a récemment classée comme la plus grande menace bactérienne pour la santé humaine.

Nous avons déjà des médicaments dits antivirulences qui ne tuent pas les bactéries mais les rendent inoffensifs afin que le système immunitaire du corps puisse les éliminer sans en laisser de côté pour devenir résistants au médicament. Trouver un moyen d'affecter l'épigénétique des bactéries en rendant les insectes inoffensifs pourrait nous aider à créer de nouveaux médicaments antivirulence qui apporteraient une énorme contribution à la médecine.

Pour démarrer ce processus, nous nous sommes d'abord tournés vers l'épigénétique humaine. La façon la plus courante d'affecter notre épigénétique est d'ajouter une petite étiquette moléculaire à notre matériel génétique qui active ou désactive un gène apparenté. En particulier, nous pouvons ajouter une étiquette connue sous le nom de groupe acétyle à une protéine importante appelée histone.

Histone organise nos molécules d'ADN de 2 m de long afin qu'elles puissent s'intégrer parfaitement à l'intérieur de nos cellules de 100 micromètres de long. L'ajout de l'étiquette acétyle est un mécanisme naturel utilisé par les cellules pour modifier la façon dont l'histone interagit avec l'ADN. L'ajout des balises acétyle active normalement certains gènes, ce qui signifie qu'ils modifient le comportement de la cellule. Les échecs de ce processus de modification des histones sont liés aux cancers, maladies cardiovasculaires et de nombreuses maladies neurodégénératives.

Les cellules bactériennes ont leur propre version de l'histone appelée HU, qui organise leur ADN et participe au bon fonctionnement de toutes ses fonctions. Bactéries dites « Gram-positives », comme ceux de notre système digestif qui nous aident à décomposer les aliments, ne peut pas survivre sans travailler HU. Et "Bactéries Gram-négatives", qui sont typiquement ceux qui nous rendent malades comme Salmonella enterica, devenir beaucoup moins nocif sans HU.

Nouveaux médicaments

Dans notre étude, nous avons constaté que l'ajout d'une étiquette acétyle à HU affectait de manière significative la façon dont il interagissait avec l'ADN. Cela signifie qu'il est fort probable qu'une telle modification entraîne des changements épigénétiques, affectant la façon dont les bactéries se développent et infectent d'autres organismes. Donc, si nous pouvons créer des médicaments qui modifient les protéines bactériennes de cette manière, nous pourrions avoir une nouvelle façon d'arrêter les infections.

C'est un défi vraiment important en médecine en ce moment, parce que les bactéries résistantes aux antibiotiques en tuent 700, 000 personnes par an dans le monde. Si nous ne trouvons pas de nouveaux traitements, le nombre annuel de morts pourrait atteindre 10 millions d'ici 2025.

Une fois que nous avons vérifié le lien entre les changements épigénétiques spécifiques et l'infection bactérienne, nous pouvons commencer à rechercher des substances qui modifient l'épigénétique des bactéries de cette manière pour les rendre moins nocives. Il existe déjà plusieurs molécules ciblant l'épigénétique humaine de manière similaire en développement préclinique ou en essais cliniques. Ainsi, un médicament qui "désactive" la capacité des bactéries à provoquer des infections peut ne pas être trop éloigné.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.