Dans une étude publiée dans Cell Reports Physical Science , Fleeman a montré qu'un peptide antimicrobien provenant de vaches avait le potentiel de traiter les infections incurables causées par la bactérie Klebsiella pneumoniae.

La bactérie, que l’on trouve couramment dans les intestins, est généralement inoffensive. Il devient dangereux pour la santé lorsqu'il pénètre dans d'autres parties du corps et peut provoquer une pneumonie, des infections des voies urinaires et des plaies. Les personnes les plus à risque comprennent les personnes âgées et les patients souffrant d'autres problèmes de santé tels que le diabète, le cancer, l'insuffisance rénale et les maladies du foie. Cependant, les jeunes adultes et les personnes sans problèmes de santé supplémentaires peuvent contracter des infections des voies urinaires et des plaies causées par des bactéries qui ne peuvent pas être traitées par les antibiotiques disponibles aujourd'hui.

Le CDC rapporte que les bactéries résistantes aux antibiotiques constituent une menace croissante pour la santé mondiale. Une étude de 2019 a révélé que près de 5 millions de personnes sont mortes dans le monde cette année-là à cause d’infections résistantes aux médicaments. Une grande partie de ces décès sont imputables à K. pneumoniae car son taux de mortalité est de 50 % sans antibiothérapie.

Ces bactéries sont plus résistantes aux médicaments lorsqu’elles vivent dans un biofilm, c’est-à-dire des micro-organismes qui se collent les uns aux autres et sont noyés dans une vase protectrice. Des études récentes ont montré que 60 à 80 % des infections sont associées à des biofilms bactériens, qui augmentent leur résistance aux médicaments.

"C'est comme un manteau que les bactéries mettent autour d'elles", explique Fleeman.

Ses recherches portent sur les moyens d'enlever la couche protectrice et d'exposer la bactérie afin qu'elle puisse être tuée par le système immunitaire de l'organisme ou par des antibiotiques qui ne peuvent actuellement pas traverser le biofilm. Grâce à ces recherches, Fleeman a découvert comment les peptides fabriqués par les vaches peuvent rapidement tuer K. pneumoniae.

Elle a déterminé que les peptides interagissent avec les connexions sucrées qui maintiennent la bave intacte. Elle a comparé le processus à la coupe d’une clôture grillagée. Une fois plusieurs chaînes coupées, l'intégrité de la structure visqueuse est endommagée et le peptide peut pénétrer et détruire les bactéries qui ne sont plus protégées.

"Nos recherches ont montré que le peptide polyproline peut pénétrer et commencer à briser la barrière visqueuse en seulement une heure après le traitement", explique Fleeman.

Le peptide présente un autre avantage :une fois qu’il a franchi la barrière protectrice visqueuse, des tests ont montré qu’il tuait mieux les bactéries que les antibiotiques utilisés en dernier recours pour traiter les infections incurables. Les peptides tuent les bactéries en perçant des trous dans leur membrane cellulaire, provoquant leur mort plus rapidement que d'autres antibiotiques qui inhibent la croissance depuis l'intérieur de la cellule.

Le peptide pourrait également être utilisé comme traitement topique pour un large éventail d’utilisations, notamment dans le domaine militaire, pour traiter les plaies ouvertes sur le terrain. "Les bactéries se divisent toutes les 30 minutes, vous devez donc agir vite", explique Fleeman.

La prochaine phase de ses recherches cherchera à comprendre la biologie derrière l'efficacité du peptide et si des combinaisons d'autres médicaments pourraient faciliter son application.

Fleeman affirme que la recherche sur les infections résistantes doit se poursuivre car elles constituent une menace importante pour la santé.

"On estime que d'ici 2050, les infections bactériennes résistantes aux antibiotiques seront la première cause de décès humains", dit-elle.

"Notre travail se concentre sur la préparation de cette bataille de l'ère post-antibiotique, où les antibiotiques courants que nous tenons pour acquis ne seront plus efficaces, mettant en danger le traitement du cancer, les transplantations d'organes et tout progrès médical moderne qui repose sur des thérapies antibiotiques efficaces."