Un nouvel antibiotique créé par des chercheurs de Harvard surmonte les mécanismes de résistance aux antimicrobiens qui ont rendu de nombreux médicaments modernes inefficaces et sont à l'origine d'une crise mondiale de santé publique.
Une équipe dirigée par Andrew Myers, professeur Amory Houghton de chimie et de biologie chimique, rapporte dans Science que leur composé synthétique, la crésomycine, tue de nombreuses souches de bactéries résistantes aux médicaments, notamment Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa.
"Bien que nous ne sachions pas encore si la crésomycine et les médicaments similaires sont sûrs et efficaces chez l'homme, nos résultats montrent une activité inhibitrice considérablement améliorée contre une longue liste de souches bactériennes pathogènes qui tuent plus d'un million de personnes chaque année, par rapport aux souches cliniquement approuvées. antibiotiques", a déclaré Myers.
La nouvelle molécule démontre une capacité améliorée à se lier aux ribosomes bactériens, qui sont des machines biomoléculaires qui contrôlent la synthèse des protéines. La perturbation de la fonction ribosomale est une caractéristique de nombreux antibiotiques existants, mais certaines bactéries ont développé des mécanismes de protection qui empêchent les anciens médicaments d'agir.
La crésomycine est l'un des nombreux composés prometteurs développés par l'équipe de Myers, dans le but d'aider à gagner la guerre contre les superbactéries. Ils continueront à faire progresser ces composés grâce à des études de profilage précliniques.
La nouvelle molécule de l'équipe de Harvard s'inspire des structures chimiques des lincosamides, une classe d'antibiotiques qui comprend la clindamycine couramment prescrite. Comme de nombreux antibiotiques, la clindamycine est fabriquée par semisynthèse, dans laquelle des produits complexes isolés de la nature sont modifiés directement pour des applications médicamenteuses. Le nouveau composé de Harvard, cependant, est entièrement synthétique et présente des modifications chimiques inaccessibles par les moyens existants.
"Le ribosome bactérien est la cible préférée de la nature pour les agents antibactériens, et ces agents sont la source d'inspiration de notre programme", a déclaré le co-auteur Ben Tresco, étudiant à la Kenneth C. Griffin Graduate School of Arts and Sciences. "En tirant parti de la puissance de la synthèse organique, nous sommes limités presque uniquement par notre imagination lors de la conception de nouveaux antibiotiques."
Les bactéries peuvent développer une résistance aux antibiotiques ciblant les ribosomes en exprimant des gènes qui produisent des enzymes appelées ARN méthyltransférases ribosomiques. Ces enzymes éliminent les composants du médicament conçus pour s'accrocher et le perturber, bloquant ainsi l'activité du médicament.
Pour contourner ce problème, Myers et son équipe ont conçu leur composé dans une forme rigidifiée qui ressemble beaucoup à sa cible de liaison, lui donnant ainsi une meilleure adhérence sur le ribosome. Les chercheurs appellent leur médicament « pré-organisé » pour la liaison ribosomale car il n'a pas besoin de dépenser autant d'énergie pour se conformer à sa cible que les médicaments existants.
Les chercheurs sont arrivés à la crésomycine en utilisant ce qu'ils appellent la synthèse basée sur les composants, une méthode mise au point par le laboratoire Myers qui consiste à construire de grands composants moléculaires de complexité égale et à les rassembler à des étapes ultérieures, comme la pré-construction de sections d'un ensemble LEGO complexe avant l'assemblage. eux. Ce système modulaire entièrement synthétique leur permet de fabriquer et de tester non pas une, mais des centaines de molécules cibles, accélérant ainsi considérablement le processus de découverte de médicaments.
Les enjeux sont clairs. "Les antibiotiques constituent la base sur laquelle repose la médecine moderne", a déclaré Kelvin Wu, co-auteur et étudiant diplômé. "Sans antibiotiques, de nombreuses procédures médicales de pointe comme les interventions chirurgicales, les traitements contre le cancer et les transplantations d'organes ne peuvent être réalisées."
Plus d'informations : Kelvin J. Y. Wu et al, Un antibiotique préorganisé pour la liaison ribosomale surmonte la résistance aux antimicrobiens, Science (2024). DOI :10.1126/science.adk8013. www.science.org/doi/10.1126/science.adk8013
Informations sur le journal : Sciences
Fourni par l'Université Harvard
