Des chercheurs de l'Université de l'Indiana font progresser les connaissances sur la façon dont les bactéries construisent leurs parois cellulaires, ce qui pourrait contribuer à la recherche de nouveaux médicaments antibactériens. Ils ont créé un nouvel outil pour observer les cellules vivantes en temps réel au microscope.

« Si vous regardez l'histoire, personne n'a vraiment découvert une classe fondamentalement nouvelle d'antibiotiques au cours des 40 à 50 dernières années, " a déclaré le chimiste de l'IU Michael VanNieuwenhze, qui a dirigé l'étude. « La résistance aux antibiotiques est une menace importante et urgente pour la santé publique, et nous pensons que de nouvelles façons d'y remédier, y compris celle-ci, ont une valeur significative."

Le besoin de nouvelles façons d'étudier les bactéries est en grande partie dû à la menace de la résistance bactérienne. Selon les Centers for Disease Control and Prevention, au moins 2 millions de personnes aux États-Unis contractent une infection résistante aux antibiotiques chaque année, et au moins 23, 000 personnes meurent.

"Cette nouvelle technologie tire parti d'enzymes cellulaires spécifiques pour coller des colorants colorés - ou " sondes " - dans les parois des cellules bactériennes, " a déclaré VanNieuwenhze. " Étant donné que ces mêmes enzymes sont inhibées par d'autres composés antibactériens bien connus, notamment, pénicilline - nous pourrions théoriquement également utiliser ces sondes pour rechercher de toutes nouvelles classes de médicaments qui inhibent la même réaction. »

Le laboratoire de VanNieuwenhze a déjà créé deux autres sondes cellulaires brevetées par IU - appelées FDAA (acides aminés D fluorescents) et DAAD (dipeptides d'acides aminés d) - qui sont utilisées dans les laboratoires du monde entier. Leur nouvelle classe de sondes, qui s'appuient sur ces avancées antérieures, sont appelés acides aminés D fluorogènes rotoriques, ou RfDAA. IU a également déposé un brevet sur cette technologie.

Le principal avantage des RfDAA est leur facilité d'utilisation et leur capacité à montrer l'activité cellulaire en temps réel. En effet, les sondes ne nécessitent pas d'étapes de lavage pour éliminer les produits chimiques non incorporés qui brouillent les frontières distinctes entre les cellules bactériennes et leur environnement.

Au lieu, Les RfDAA ne s'allument que lorsqu'ils sont intégrés dans les parois cellulaires des bactéries dans le cadre du processus de croissance régulier. Les sondes éclairent les parois cellulaires plus rapidement et plus clairement sans les étapes qui peuvent arrêter l'activité cellulaire.

C'est la différence entre un instantané et une vidéo, dit VanNieuwenhze. Une vidéo fournit beaucoup plus d'informations sur la croissance des parois cellulaires, changer et interagir avec leur environnement.

Déjà, VanNieuwenhze a lancé une collaboration avec IU School of Medicine pour appliquer ces méthodes à la recherche de nouveaux inhibiteurs de la synthèse de la paroi cellulaire bactérienne, et les sondes sont également utilisées pour étudier la division cellulaire bactérienne, qui pourrait dévoiler de nouvelles cibles pour la découverte d'antibiotiques. En outre, la société de biotechnologie ThermoFisher Scientific a récemment acheté les droits exclusifs pour commercialiser les deux premières sondes en tant que produits commerciaux; d'autres groupes industriels se sont penchés sur l'application de la technologie à des cribles à haut débit conçus pour identifier de nouvelles pistes de médicaments.