Dans la course aux armements perpétuelle entre les bactéries et les antibiotiques fabriqués par l'homme, il existe un nouvel outil pour donner l'avantage à la médecine humaine, en partie en révélant les faiblesses bactériennes et potentiellement en menant à des traitements plus ciblés ou nouveaux pour les infections bactériennes.

Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l'Université du Texas à Austin a développé des sondes chimiques pour aider à identifier une enzyme, produites par certains types d'E. coli et de bactéries pneumococciques, connu pour décomposer plusieurs types courants d'antibiotiques, rendant ces bactéries dangereusement résistantes au traitement.

« En réponse au traitement antibiotique, les bactéries ont développé divers mécanismes pour résister à ce traitement, et l'un d'eux est de fabriquer des enzymes qui mâchent essentiellement les antibiotiques avant qu'ils ne puissent faire leur travail, " dit Emily Que, professeur adjoint de chimie et l'un des principaux chercheurs de l'équipe. "Le type d'outil que nous avons développé nous donne des informations critiques qui pourraient nous garder une longueur d'avance sur les bactéries mortelles."

Dans un article publié en ligne hier dans le Journal de l'American Chemical Society , les chercheurs se sont concentrés sur la menace posée par l'enzyme bactérienne appelée New Delhi métallo-bêta-lactamase (NDM). Ils ont entrepris de créer une molécule qui brille lorsqu'elle entre en contact avec l'enzyme NDM. Lorsque ces sondes chimiques sont ajoutées à un tube à essai, ils se lient à l'enzyme et brillent. Un tel outil pourrait être utilisé pour alerter les médecins sur le type de menace bactérienne affectant leurs patients et leur indiquer quels antibiotiques utiliser.

NDM décompose les antibiotiques dans la pénicilline, classes de céphalosporine et carbapénème, qui sont parmi les traitements les plus sûrs et les plus efficaces pour les infections bactériennes. D'autres classes d'antibiotiques existent, mais ils peuvent entraîner plus d'effets secondaires, ont plus d'interactions médicamenteuses et peuvent être moins disponibles dans certaines parties du monde.

En plus d'indiquer la présence de l'enzyme NDM, la sonde chimique fluorescente développée par Que et Walt Fast, professeur de biologie chimique et de chimie médicinale, peut aider à trouver un moyen différent de lutter contre ces bactéries résistantes. Une option de traitement que les médecins utilisent avec les bactéries résistantes consiste à combiner des antibiotiques courants et un inhibiteur. Bien qu'il n'y ait pas d'inhibiteur cliniquement efficace connu pour les bactéries productrices de NDM, La sonde de Que pourrait aider à en trouver un.

Une fois que la sonde s'est liée à l'enzyme et a commencé à briller, si un inhibiteur efficace est introduit, cela ferait tomber la sonde et la lueur s'arrêterait. Cela permet aux scientifiques de tester très rapidement un volume élevé de médicaments potentiels – les recherches Que et Fast espèrent se poursuivre à l'avenir.

"Cela nous permet de travailler au développement de thérapies et à terme de comprendre les caractéristiques évolutives de ces protéines, " a déclaré Radhika Mehta, un récent doctorat de l'UT Austin et auteur principal de l'article. Mehta est actuellement stagiaire postdoctoral au Merchant Lab de l'Université de Californie, Berkeley.

L'étude a également examiné un processus appelé immunité nutritionnelle, qui provient de la production de protéines par le corps humain en réponse à une infection. Les protéines s'emparent de tous les métaux disponibles dans le corps, comme le zinc nécessaire à la fabrication du NDM, rendant les bactéries plus sensibles aux attaques.

« L'évolution de cette bactérie depuis sa découverte en 2008 indique que non seulement elle développe une résistance aux antibiotiques, il tente de combattre ce processus immunitaire humain naturel. C'est particulièrement effrayant, " dit Que.

La sonde de Que peut également être utilisée pour étudier l'immunité nutritionnelle et le NDM car elle ne brillera qu'en présence du zinc nécessaire à la formation de l'enzyme.