Micrographie électronique à balayage de SARM intact (bleu), Formation de vésicules induite par PK150 (vert), et MRSA détruit par PK150 (rouge). Crédit :Manfred Rohde / HZI
Les bactéries résistantes aux antibiotiques sont de plus en plus la source d'infections mortelles. Une équipe de scientifiques de l'Université technique de Munich (TUM) et du Centre Helmholtz pour la recherche sur les infections (HZI) à Braunschweig ont maintenant modifié un médicament anticancéreux approuvé pour développer un agent actif contre les agents pathogènes multirésistants.
Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est à l'origine d'infections sévères et persistantes. Certaines souches sont même résistantes à plusieurs antibiotiques. Il existe par conséquent un besoin urgent de nouveaux médicaments efficaces contre les infections à SARM.
« Le développement industriel de nouveaux antibiotiques est au point mort et ne suit pas le rythme de la propagation de la résistance aux antibiotiques. Nous avons un besoin urgent d'approches innovantes pour répondre au besoin de nouvelles thérapies infectieuses qui ne conduisent pas directement à un regain de résistance, " dit le Pr Eva Medina, directeur du groupe de recherche en immunologie des infections HZI.
De nouvelles stratégies de développement d'antibiotiques
Une stratégie prometteuse consiste à tester l'effet potentiel des médicaments approuvés sur les bactéries. "Nous nous sommes concentrés sur une classe de protéines humaines appelées kinases, qui ont de nombreux inhibiteurs pour commencer, " explique le responsable de l'étude Stephan Sieber, professeur de chimie organique à la TUM.
Dans cette veine, les chercheurs ont modifié chimiquement le principe actif sorafénib, un médicament anticancéreux efficace contre le SARM, pour obtenir un effet antibiotique plus fort. Cela a conduit au développement du PK150, une molécule 10 fois plus efficace contre le SARM que la substance originale.
Des scientifiques dirigés par le professeur Stephan Sieber de l'Université technique de Munich et le professeur Eva Medina du Helmholtz Center for Infection Research ont modifié un médicament anticancéreux approuvé pour développer un agent actif contre les agents pathogènes multirésistants. La photo montre l'auteur Robert Macsics examinant une plaque de gélose sur laquelle des colonies de Staphylococcus aureus se sont développées. Crédit :Andreas Heddergott / TUM
Les attaques multiples empêchent le développement de la résistance
Le nouvel agent puissant cible diverses structures non conventionnelles au sein des bactéries. Deux cibles ont été étudiées plus en détail :d'une part, PK150 inhibe une protéine essentielle impliquée dans le métabolisme énergétique bactérien. Pour un autre, il agit sur la paroi cellulaire.
Contrairement aux antibiotiques connus tels que la pénicilline et la méthicilline, qui interfèrent avec la formation de la paroi cellulaire, PK150 agit indirectement. Il déstabilise la production de protéines chez les bactéries. Par conséquent, les bactéries libèrent plus de protéines qui contrôlent l'épaisseur de la paroi cellulaire vers l'extérieur, provoquant l'éclatement des cellules.
Chez la souris, Le PK150 s'est avéré efficace contre le SARM dans divers tissus. Alors que les staphylocoques développent rapidement une résistance à d'autres antibiotiques, les chercheurs n'ont observé aucun développement de résistance au PK150.
Des scientifiques dirigés par le professeur Stephan Sieber de l'Université technique de Munich et le professeur Eva Medina du Helmholtz Center for Infection Research ont modifié un médicament anticancéreux approuvé pour développer un agent actif contre les agents pathogènes multirésistants. La photo montre l'auteur Robert Macsics dans le laboratoire du groupe du professeur Sieber travaillant à l'établi stérile. Crédit :Andreas Heddergott / TUM
Efficacité contre les biofilms et les persistants
Eva Medina et Dr Katharina Rox, un pharmacologue du département de biologie chimique de HZI, ont montré que le PK150 a des propriétés pharmacologiques favorables. Il peut être administré sous forme de comprimé, par exemple, et reste stable dans le corps pendant plusieurs heures. "En raison des changements chimiques de la molécule, PK150 ne se lie plus aux kinases humaines, mais agit très spécifiquement contre les cibles bactériennes, " dit Sieber.
Et le PK 150 a un autre avantage :« Les infections à SARM sont très souvent chroniques, car les bactéries peuvent devenir dormantes. PK150 les tue même, ainsi que des germes protégés dans des biofilms, " dit le professeur Dietmar Pieper, responsable du groupe de recherche HZI "Interactions et processus microbiens".
Dans le cadre du projet aBACTER, L'équipe du professeur Sieber optimise maintenant davantage le PK150 pour entrer dans la phase de développement clinique.
L'étude est publiée dans Chimie de la nature .
