En thérapie photodynamique antibactérienne, l’irradiation est utilisée pour produire des espèces réactives de l’oxygène qui tuent les bactéries. Parce qu'elle nécessite de la lumière externe et de l'oxygène, cette méthode ne convient que pour les infections superficielles.
Dans la revue Angewandte Chemie , une équipe de recherche chinoise a maintenant introduit une « batterie à oxygène singulet » moléculaire qui peut être « chargée » d'oxygène réactif, qu'elle libère ensuite dans les couches de tissus profonds pour cibler les staphylocoques résistants à la méthicilline.
Les bactéries résistantes aux antibiotiques sont en augmentation. Bien que souvent inoffensifs pour les personnes en bonne santé, les redoutables « agents pathogènes hospitaliers » multirésistants, tels que Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), utilisent des blessures ou des plaies chirurgicales fraîches pour pénétrer dans le corps. Ils infectent également les patients immunodéprimés. Parce que les antibiotiques ne sont pas efficaces, il n'existe parfois aucun remède.
Une alternative très prometteuse est la thérapie photodynamique antibactérienne, déjà largement utilisée en dentisterie. Dans cette technique, une substance activée par la lumière (photosensibilisant) est irradiée, déclenchant une réaction photodynamique qui produit de l'oxygène singulet ( 1 O2 ), une forme excitée d'oxygène.
Contrairement aux antibiotiques, cette substance attaque simultanément plusieurs sites biomoléculaires de la bactérie. Il est facile à utiliser, sûr, indolore et généralement sans effets secondaires. Malheureusement, cela n’a été utile que pour les infections superficielles, car la lumière nécessaire ne pénètre que de quelques millimètres dans les tissus. De plus, les couches de tissus plus profondes ne disposent pas non plus de suffisamment d'oxygène pour un traitement efficace.
Une équipe dirigée par Bingran Yu et Fu-Jian Xu de l'Université de technologie chimique de Pékin a maintenant développé une nouvelle approche de la thérapie photodynamique :une « batterie à oxygène singulet » qui peut être utilisée pour lutter contre les infections bactériennes profondes car elle ne nécessite ni lumière ni oxygène externe. .
La conversion de l’oxygène en oxygène singulet réactif par irradiation en présence d’une molécule captant la lumière (photosensibilisant) se produit en premier. La « batterie » est « chargée » avec l’oxygène singulet. Cette "batterie" est constituée d'un anneau spécial d'atomes de carbone à six chaînons contenant de l'azote (pyridone) qui lie étroitement l'oxygène singulet.
La molécule réactive d'oxygène relie deux sommets opposés de l'anneau (endoperoxyde). Un peptide lié à l'anneau « reconnaît » spécifiquement les bactéries SARM, de sorte que les batteries moléculaires s'accumulent autour et dans les bactéries et libèrent continuellement leur oxygène singulet.
Les bactéries sont ainsi attaquées simultanément à de nombreux endroits différents, notamment leur membrane, leur ADN, leurs enzymes et autres protéines. Cela rend pratiquement impossible le développement d’une résistance. Lorsqu’elle est administrée à des souris par nébulisation, la batterie à oxygène singulet s’est révélée très efficace dans le traitement des infections pulmonaires causées par le SARM. Aucun effet secondaire systémique n'a été observé.
Plus d'informations : Yiwen Zhu et al, Une batterie à oxygène singulet de ciblage pour les infections bactériennes des tissus profonds multirésistantes, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI :10.1002/anie.202306803
Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition , Angewandte Chemie
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