Les scientifiques ont découvert un nouveau processus chimique, également connu sous le nom de voie de biosynthèse, dans les bactéries qui pourrait conduire à la production et à la fabrication d'une nouvelle génération d'antibiotiques.

Des chercheurs de la School of Chemistry de l'Université de Manchester affirment que leur nouvelle voie comprend une enzyme, appelée carboxylase, qui ajoute du CO2 à une molécule précurseur produisant un antibiotique très inhabituel appelé malonomycine.

L'équipe affirme que le processus de biosynthèse utilisé pour produire cet antibiotique pourrait désormais conduire à la découverte et au développement d'autres médicaments, aider à lutter contre les virus et les maladies résistants aux médicaments à l'avenir.

Le travail a été réalisé en collaboration avec l'Université de Cambridge et est publié dans Catalyse naturelle .

Les chiffres internationaux indiquent que la résistance aux antibiotiques pourrait entraîner environ 10 millions de décès chaque année d'ici 2050, tandis que le coût pour l'économie mondiale pourrait être de 66 000 milliards de livres sterling en perte de productivité. Rien qu'en Europe, environ 25, 000 personnes meurent déjà chaque année des suites d'infections hospitalières causées par des bactéries résistantes aux antibiotiques telles que Escherichia coli ( E. coli ).

Jason Micklefield, Professeur de biologie chimique au Manchester Institute of Biotechnology, qui a dirigé l'étude, a déclaré:"L'augmentation rapide des agents pathogènes résistants aux antibiotiques est l'un des principaux problèmes de santé mondiaux des temps modernes.

"Maintenant, en utilisant une combinaison de bioinformatique, édition de gènes et expériences in vitro, nous avons découvert une voie de biosynthèse très inhabituelle vers l'antibiotique malonomycine. Cela pourrait ouvrir la voie à un nouveau type de processus de production d'antibiotiques. »

L'équipe s'est à l'origine intéressée à la malonomycine parce qu'elle a une structure chimique très inhabituelle. Il possède une activité antimicrobienne potentiellement utile et a déjà attiré l'attention de l'industrie. Cependant, malgré l'intérêt porté à cet antibiotique, très peu de choses étaient connues sur la biosynthèse de la malonomycine, jusqu'à maintenant.

Les chercheurs ont découvert que du CO2 était introduit dans la structure de la malonomycine, par une enzyme carboxylase qui n'a jamais été caractérisée chez les bactéries auparavant. La malonomycine carboxylase est très similaire à une enzyme carboxylase dans les cellules humaines qui utilise la vitamine K pour ajouter du CO2 aux protéines de notre corps, déclenchant des réponses physiologiques essentielles, y compris la coagulation du sang.

Médicaments anticoagulants cliniquement importants, comme la warfarine, agissent en bloquant la fonction de la carboxylase vitamine K-dépendante humaine. Le professeur Micklefield a ajouté :« Nous avons été très surpris de trouver une enzyme carboxylase productrice d'antibiotiques dans les bactéries qui était similaire à la carboxylase humaine responsable de la coagulation du sang.

"Nous sommes maintenant optimistes sur le fait que nos découvertes pourraient conduire à la découverte de nouveaux antibiotiques et pourraient également fournir de nouvelles façons de fabriquer des antibiotiques qui sont nécessaires de toute urgence pour lutter contre les agents pathogènes émergents résistants aux médicaments."