Les germes multirésistants devenant de plus en plus menaçants, nous avons plus que jamais besoin de nouveaux antibiotiques. Malheureusement, les antibiotiques ne peuvent pas faire la distinction entre les agents pathogènes et les microbes bénéfiques. Ils peuvent détruire l'équilibre délicat du microbiome, entraînant des dommages permanents. L'équipe de recherche du chimiste Dr Thomas Böttcher a maintenant fait un pas important vers la résolution de ces problèmes. En collaboration avec l'équipe du biologiste Professeur Christof Hauck, aussi de Constance, les chercheurs ont découvert les propriétés antibiotiques d'un produit naturel qui, jusqu'à présent, était considéré comme une simple molécule signal bactérienne. L'équipe, dont les doctorants Dávid Szamosvári et Tamara Schuhmacher, développé et étudié des dérivés synthétiques de la substance naturelle qui se sont avérés étonnamment efficaces contre l'agent pathogène Moraxella catarrhalis . Dans le processus, seule la croissance de ces agents pathogènes a été inhibée, pas la croissance d'autres bactéries. Dans un autre projet, les chercheurs réussissent à développer un autre agent sélectif pour lutter contre le parasite du paludisme. Ces résultats pourraient conduire à une nouvelle base pour de nouveaux antibiotiques de précision. Les résultats de la recherche sont publiés dans les éditions actuelles des revues Sciences chimiques et Communications chimiques .

Aussi importants que soient les antibiotiques pour traiter les maladies infectieuses, ils laissent une trace de destruction dans le microbiome humain. Les troubles gastro-intestinaux consécutifs aux traitements antibiotiques sont l'un des moindres problèmes dans ce contexte. Assez souvent, les agents pathogènes résistants remplacent les microbes bénéfiques. Plus tard, ceux-ci peuvent provoquer des maladies infectieuses graves ou des maladies chroniques. Cependant, tous les microbes ne sont pas dangereux. Au contraire, de nombreux micro-organismes vivent en coexistence pacifique avec nous, et sont même vitaux pour la santé humaine. Nous, les humains, sommes de véritables microcosmes et hébergeons plus de microbes que de cellules humaines. Pourtant cet écosystème, le microbiome humain, est fragile. Allergies, en surpoids, les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin et même les troubles psychiatriques peuvent être le résultat d'un microbiome endommagé. La question est de savoir comment maintenir cette diversité écologique en cas d'infection microbienne ?

L'équipe de recherche a initialement étudié les signaux de la bactérie Pseudomonas aeruginosa . Un composé a suscité leur intérêt car il inhibait de manière très sélective la croissance de l'agent pathogène Moraxella catarrhalis . Cet agent pathogène provoque, par exemple, l'otite moyenne chez les enfants ainsi que les infections chez les patients atteints de maladies pulmonaires obstructives chroniques. L'ingénierie d'échafaudage synthétique de ce produit naturel a abouti à une nouvelle classe de composés avec une efficacité antibiotique énorme. Ce qui était vraiment surprenant, c'était la sélectivité de la substance :seule la croissance de Moraxella catarrhalis a été inhibé, pas celui des autres bactéries. Même les bactéries étroitement apparentées de la même espèce sont restées totalement indemnes.

Actuellement, Thomas Böttcher et Christof Hauck étudient le mécanisme d'action de cet antibiotique hautement sélectif contre l'agent pathogène Moraxella catarrhalis . Des antibiotiques avec une telle sélectivité permettraient un traitement de précision et élimineraient spécifiquement les agents pathogènes tout en préservant la diversité des microbes bénéfiques.

Dans un autre projet en cours, décrit dans le journal Communications chimiques , l'équipe de recherche autour de Thomas Böttcher et du doctorant Dávid Szamosvári, en collaboration avec des chercheurs de Duke University (États-Unis), réussi à développer des agents hautement sélectifs contre le parasite du paludisme. Ceux-ci ont également été inspirés par l'exemple de la nature et l'équipe a créé un roman, systèmes d'anneaux de quinolone précédemment non décrits. Un composé s'est avéré extrêmement spécifique à un stade critique du cycle de vie du parasite du paludisme. En premier, ce parasite s'installe dans le foie avant d'envahir les cellules sanguines. Les chercheurs ont pu cibler et éliminer le parasite à ce stade du paludisme. Les nouvelles découvertes peuvent désormais être utilisées pour des recherches ciblées et le développement de thérapies sélectives pour lutter contre le paludisme basées sur de nouvelles classes de composés chimiques.