Une nouvelle méthode développée par une équipe de recherche chinoise introduit des antibiotiques basés sur des éléments constitutifs de protéines dotés de chaînes lipidiques fluorées pour lutter contre les bactéries multirésistantes. En se concentrant sur les propriétés uniques des lipoprotéines et grâce à la synthèse de lipopeptides fluorés, cette approche s'est avérée efficace contre le SARM dans des modèles murins, offrant une voie prometteuse pour traiter les infections bactériennes résistantes sans induire de résistance.
De nouvelles recherches révèlent que les lipopetides fluorés agissent comme des antibiotiques très efficaces.
Les infections bactériennes résistantes à plusieurs médicaments, qu’aucun antibiotique existant ne peut traiter, représentent un défi mondial important. Un groupe de recherche chinois a présenté dans la revue une nouvelle stratégie pour créer des antibiotiques innovants visant à combattre ces bactéries résistantes. Chimie modifiée. Cette approche utilise des composants protéiques combinés à des chaînes lipidiques fluorées pour développer les médicaments.
Les antibiotiques sont souvent prescrits trop facilement. Dans de nombreux pays, ils sont distribués sans ordonnance et administrés dans les élevages industriels : à titre prophylactique pour prévenir les infections et améliorer les performances. En conséquence, la résistance augmente, de plus en plus contre les antibiotiques de réserve également. Le développement d’alternatives innovantes est essentiel.
Apprendre des microbes
Il est possible de tirer quelques leçons des microbes eux-mêmes. Lipoprotéines, petites molécules protéiques à teneur grasse acide chaînes, sont largement utilisées par les bactéries dans leurs luttes contre leurs concurrents microbiens. Un certain nombre de lipoprotéines ont déjà été approuvées pour une utilisation comme médicament. Les facteurs communs parmi les lipoprotéines actives comprennent une charge positive et une structure amphiphile, ce qui signifie qu’elles possèdent des segments qui repoussent les graisses et d’autres qui repoussent l’eau. Cela leur permet de se lier aux membranes bactériennes et de les percer vers l’intérieur.
Une équipe dirigée par Yiyun Cheng de l’Université normale de Chine orientale à Shanghai vise à amplifier cet effet en remplaçant les atomes d’hydrogène de la chaîne lipidique par des atomes de fluor. Ceux-ci rendent la chaîne lipidique à la fois hydrofuge (hydrophobe) et lipophobe (lipophobe). Leur énergie de surface particulièrement faible renforce leur liaison aux membranes cellulaires tandis que leur lipophobie perturbe la cohésion de la membrane.
Synthèse et criblage de lipopeptides fluorés
L’équipe a synthétisé un spectre (bibliothèque de substances) de lipopeptides fluorés à partir d’hydrocarbures fluorés et de chaînes peptidiques. Pour relier les deux morceaux, ils ont utilisé l’acide aminé cystéine, qui les lie ensemble via un pont disulfure. Les chercheurs ont examiné les molécules en testant leur activité contre les bactéries résistantes à la méthicilline. Staphylococcus aureus (SARM), une souche bactérienne répandue et très dangereuse, résistante à presque tous les antibiotiques. Le composé le plus efficace qu’ils ont trouvé était le « R6F », un lipopeptide fluoré composé de six unités arginine et d’une chaîne lipidique composée de huit atomes de carbone et treize atomes de fluor. Pour augmenter la biocompatibilité, le R6F a été enfermé dans des nanoparticules de phospholipides.
Dans des modèles murins, les nanoparticules R6F se sont révélées très efficaces contre la septicémie et les infections chroniques des plaies par le SARM. Aucun effet secondaire toxique n’a été observé. Les nanoparticules semblent attaquer les bactéries de plusieurs manières : elles inhibent la synthèse de composants importants de la paroi cellulaire, favorisant ainsi l'effondrement des parois ; ils percent également la membrane cellulaire et la déstabilisent ; perturber la chaîne respiratoire et le métabolisme ; et augmenter le stress oxydatif tout en perturbant simultanément le système de défense antioxydant des bactéries. En combinaison, ces effets tuent les bactéries – d’autres bactéries ainsi que le SARM. Aucune résistance ne semble se développer.
Ces connaissances fournissent des points de départ pour le développement de médicaments à base de peptides fluorés hautement efficaces pour traiter les bactéries multirésistantes.
L'étude a été financée par le Programme national de recherche et de développement de Chine, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et la Commission des sciences et technologies de la municipalité de Shanghai.
