Le retour des biphénomycines
Les chercheurs du HIPS jettent les bases du développement d'une nouvelle famille d'antibiotiques puissants
Les biphénomycines, produits naturels dérivés de bactéries, présentent une excellente activité antimicrobienne, mais sont longtemps restées hors de portée pour le développement de médicaments. Le principal obstacle était la compréhension limitée de la manière dont ces composés sont produits par leurs hôtes microbiens. Une équipe de recherche dirigée par Tobias Gulder, chef de département à l'Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre (HIPS), a maintenant déchiffré la voie de biosynthèse des biphénomycines, jetant ainsi les bases de leur développement pharmaceutique. L'équipe a publié ses résultats dans la revue Angewandte Chemie International Edition.
Le premier auteur, Elisabeth Strunk, travaille à la préparation des biphénomycines à l'isolateur.
Copyright: HIPS/Göbner
Le staphylocoque doré peut déclencher un large éventail d'infections - des infections de la peau et des plaies postopératoires à la pneumonie et à la septicémie mortelle - ce qui en fait l'un des agents pathogènes les plus problématiques en milieu clinique. Comme cette bactérie développe fréquemment une résistance aux antibiotiques couramment utilisés, le traitement est de plus en plus difficile. Rien qu'en Allemagne, environ 132 000 cas de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) sont signalés chaque année. Les infections à S. aureus résistant aux médicaments continuant d'augmenter dans le monde entier, il est urgent de trouver de nouveaux antibiotiques capables de vaincre la résistance. Les biphénomycines, produits naturels découverts dans les années 1960, présentent une forte activité contre S. aureus et d'autres pathogènes à Gram positif. Malgré leur puissance et leur bonne tolérance dans les modèles animaux, elles n'ont jamais été développées pour devenir des produits thérapeutiques, principalement parce que leur producteur naturel, une souche de Streptomyces, ne les produit qu'en petites quantités, insuffisantes pour le développement de médicaments. En outre, les gènes responsables de leur biosynthèse restaient inconnus, ce qui empêchait leur production dans un organisme hôte plus approprié. En collaboration avec des collègues de l'Université technique de Dresde, les chercheurs du HIPS ont maintenant élucidé la voie de biosynthèse des biphénomycines. Le HIPS est un site du Centre Helmholtz de recherche sur les infections (HZI) en collaboration avec l'Université de la Sarre.
Elisabeth Strunk, premier auteur de l'étude et chercheuse doctorante dans le groupe Gulder, souligne l'importance de cette réalisation : "Pour la première fois, nous avons été en mesure d'élucider toutes les étapes enzymatiques qui transforment un simple peptide en une molécule biologiquement active, la biphénomycine. Cette compréhension de la voie de biosynthèse fournit maintenant une base pour l'amélioration ciblée de cette famille de produits naturels". L'étude montre que le producteur bactérien synthétise d'abord un peptide simple qui contient des régions guidant les modifications ultérieures. Plusieurs enzymes spécialisées traitent ensuite le peptide dans un ordre défini. La paire d'enzymes BipEF, qui combine deux fonctions en une, est particulièrement remarquable : elle introduit des groupes chimiques spécifiques dans le peptide et le clive simultanément à une position définie. Cette double fonction n'a jamais été observée auparavant dans cette famille d'enzymes.
La voie de biosynthèse étant maintenant élucidée, les chercheurs peuvent commencer à modifier systématiquement les gènes impliqués et les transférer dans des souches de production plus appropriées. Cela ouvre la voie à la production de quantités suffisantes de biphénomycines pour d'autres études et à la création de nouvelles variantes aux propriétés pharmaceutiques améliorées. "Pendant des décennies, les biphénomycines étaient scientifiquement intrigantes mais pratiquement inaccessibles. Maintenant que nous comprenons comment elles sont assemblées, nous pouvons commencer à les modifier activement et à créer des dérivés entièrement nouveaux. Il s'agit d'une étape cruciale qui nous permet de développer des médicaments innovants pour lutter contre les infections qui ne répondent plus aux thérapies standard", explique Tobias Gulder, directeur du département "Biotechnologie des produits naturels" à l'HIPS et professeur à l'université de la Sarre. Ces résultats jettent les bases des efforts futurs visant à transformer les biphénomycines en options thérapeutiques viables et représentent une contribution importante à la recherche mondiale de nouvelles solutions à la résistance aux antibiotiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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