Structure 3D du système de sécrétion T7SS de la bactérie 'Mycobacterium smegmatis', similaire à celui utilisé par la bactérie de la tuberculose lors de l'infection. Les différentes protéines qui composent cette nanomachine sont représentées en différentes couleurs. En bleu, des éléments du système situés à l'intérieur de la bactérie sont chargés de piéger les facteurs de virulence produits par la bactérie et de fournir l'énergie nécessaire à leur sécrétion. En vert, partie du système située à l'extérieur de la membrane de la bactérie, et qui constitue une partie du pore par lequel les facteurs de virulence sont sécrétés. Crédit :CNIO
Une équipe internationale dirigée par Óscar Llorca au Centre national espagnol de recherche sur le cancer (CNIO), et le groupe dirigé par Sebastian Geibel à l'Université de Würzburg (Allemagne), rapportent un modèle 3-D précis du mécanisme utilisé par la bactérie Mycobacterium tuberculosis pour bloquer la réponse immunitaire lors de l'infection d'un organisme.
Cette découverte tant attendue est publiée dans La nature . À une époque où les bactéries développent de plus en plus de résistance aux antibiotiques, mettre fin à l'épidémie de tuberculose est l'un des problèmes de santé les plus urgents des Objectifs de développement durable établis par l'Organisation des Nations Unies (ONU) pour l'année 2030.
La tuberculose est une maladie infectieuse avec un taux de mortalité élevé :elle fait partie des 10 premières causes de décès dans le monde, et affecte particulièrement les personnes atteintes du SIDA et d'autres déficits immunitaires. Selon les données de l'OMS, 10 millions de personnes ont contracté la tuberculose en 2017 dans le monde, et 1,6 million de morts. Étant donné que le traitement actuel est utilisé depuis 40 ans et que de nouvelles souches résistantes aux antibiotiques de la maladie font leur apparition, le besoin de nouvelles stratégies thérapeutiques est urgent.
Bactéries contre le système immunitaire
Lorsqu'un organisme est infecté par M. tuberculosis, le système immunitaire lance une réponse complexe pour le détruire. La bactérie a développé plusieurs mécanismes sophistiqués pour affaiblir le système immunitaire. La bactérie utilise un système de sécrétion – un complexe protéique situé dans sa membrane – pour injecter certains facteurs de virulence dans les cellules du système immunitaire. Ces facteurs sont des molécules qui paralysent la réponse défensive des cellules immunitaires afin que les bactéries aient carte blanche pour continuer à infecter le corps.
La structure et le mécanisme de fonctionnement du système de sécrétion de M. tuberculosis, appelé T7SS (système de sécrétion de type VII), n'avait pas été étudiée en détail. Jusqu'à maintenant, seules des informations structurelles à très basse résolution avaient été obtenues, qui a montré une structure en forme d'hexamère (étoile à six branches) dont le centre sert de canal par lequel la bactérie éjecte les facteurs de virulence. Le manque d'informations sur le T7SS et sur son fonctionnement au niveau atomique a empêché de progresser dans la réalisation de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la tuberculose basées sur l'attaque du système de sécrétion.
Maintenant, les chercheurs Óscar Llorca et Ángel Rivera-Calzada du CNIO, qui ont apporté leur expertise en cryo-microscopie électronique (cryo-EM) et en traitement d'images numériques, et Sebastian Geibel et Nikolaos Famelis de l'Université de Würzburg, experts en systèmes de sécrétion bactérienne, forces combinées pour démêler ce puzzle. Ils ont maintenant décrit T7SS au niveau atomique. Les chercheurs ont travaillé avec une bactérie très similaire, M. smegmatis, qui est utilisé en recherche comme modèle pour étudier M. tuberculosis et qui partage le même système de sécrétion avec lui. Les travaux ont montré que T7SS est une nanomachine sophistiquée dans laquelle plusieurs protéines coopèrent pour injecter les facteurs de virulence produits par la bactérie dans les cellules du système immunitaire.
