Structure cristalline de l'enzyme de clivage de l'anneau de carbone nouvellement imagée de la bactérie de la tuberculose, IpdABMtb. Crédit :Lindsay Eltis
Des scientifiques de l'Université de la Colombie-Britannique ont franchi une étape cruciale pour éliminer la tuberculose, suite à des recherches sur la façon dont l'infection se développe dans le corps.
Tuberculose, une infection bactérienne qui affecte généralement les poumons, est une menace mondiale; à l'échelle mondiale, il tue plus de personnes que le VIH et le paludisme réunis. Au Canada, il y en a environ 1, 600 nouveaux cas de tuberculose signalés chaque année, avec environ 20 pour cent de ces cas touchant les peuples des Premières Nations, selon le gouvernement du Canada. Des chercheurs utilisant la source lumineuse canadienne ont étudié comment les bactéries se développent dans les poumons afin de mieux comprendre comment la tuberculose peut être traitée.
Lindsay Eltis, professeur de microbiologie et d'immunologie à l'UBC et titulaire de la chaire de recherche du Canada en catabolisme microbien et biocatalyse, a passé les 25 dernières années à étudier les bactéries et à déterminer comment elles se développent sur différents composés. En 2007, Le groupe d'Eltis a découvert que les bactéries de la tuberculose se développent sur le cholestérol et que cela est important pour provoquer la maladie.
"Beaucoup de bactéries, comme les humains, grandir avec du glucose, un type de sucre. Ils en tirent de l'énergie, le convertir en eau et en dioxyde de carbone, et l'utiliser pour fabriquer des blocs de construction essentiels à la vie. La bactérie de la tuberculose est un peu inhabituelle en ce sens qu'elle peut se développer sur le cholestérol, en tirer de l'énergie et des éléments constitutifs essentiels, " explique Eltis. " Cette capacité à se développer sur le cholestérol aide la bactérie à établir une infection dans nos poumons. "
Cependant, le simple fait de savoir que la bactérie se développe sur le cholestérol n'en dit pas assez aux chercheurs pour pouvoir la traiter. Pour ça, ils doivent comprendre comment exactement la bactérie décompose le cholestérol.
Le cholestérol a 27 atomes de carbone disposés en quatre cycles, "et c'est un peu compliqué, " a déclaré Eltis. Le groupe d'Eltis avait déjà compris comment la bactérie décompose les deux premiers anneaux, et avec cette recherche, ils ont examiné comment les bactéries de la tuberculose brisent les deux derniers anneaux. Les résultats ont été publiés dans un récent numéro de PNAS , les Actes de l'Académie nationale des sciences .
À l'aide de l'Installation canadienne de cristallographie macromoléculaire du CLS, Eltis et collaborateur de longue date, Natalie Strynadka, professeure de biologie structurale à l'UBC, ont pu déterminer la structure de l'enzyme qui aide la bactérie de la tuberculose à décomposer ces deux derniers anneaux de la molécule de cholestérol.
Comprendre la structure des enzymes, et comment ils fonctionnent exactement, est cruciale pour développer des médicaments pour traiter des maladies telles que la tuberculose.
Une meilleure compréhension de ces enzymes peut également aider à la production de molécules pharmaceutiques telles que les stéroïdes, comme les bactéries pourraient être modifiées pour utiliser les enzymes afin de prendre stéroïdes moins utiles et les modifier en des formes plus utiles.
Pendant ce temps, Les recherches d'Eltis se poursuivent. Maintenant que cette enzyme a été identifiée, Le groupe d'Eltis peut examiner d'autres enzymes qui pourraient aider la bactérie à décomposer le cholestérol, et ils peuvent rechercher de petites molécules pour inhiber les enzymes de rupture du cycle glucidique afin d'affamer les bactéries et de traiter l'infection.