Grâce à la mise en évidence de mécanismes relatifs à des structures essentielles à la défense de certaines  bactéries multirésistantes, une  recherche menée à l’UCLouvain laisse augurer de nouvelles perspectives thérapeutiques dans un domaine où la médecine n’est pas loin de devenir impuissante. Cette découverte au sein de l’Institut de Duve pourrait en effet constituer un bond majeur dans la lutte contre de nombreuses maladies nosocomiales.   

La résistance aux antimicrobiens, un enjeux capital 

Le coronavirus  occupe tellement le devant de la scène qu’il pourrait presqu’occulter d’autres problèmes majeurs. En matière de santé publique, les bactéries multirésistantes dont les deux tiers sont contractées en milieu hospitalier constituent l’un des plus grands écueils. En 2015, on estimait à travers l’Europe le nombre d’infectés à près de 680.000 et celui des décès à plus de 33.000. En Belgique, des estimations pour la même année laissent apparaître environ 2000 morts pour 25.000 contaminations. S’il est difficile d’appréhender de façon précise l’ampleur du phénomène, cet ordre de grandeur donne une idée de l’impact en termes de santé publique. Et comme comme chaque année la résistance aux antimicrobiens gagne du terrain, on doit se résoudre à reconnaître que notre pharmacopée n’est plus d’aucun secours face à certaines souches bactériennes. C’est dans ce contexte qu’apparaissent des voies thérapeutiques alternatives, comme celle des phages par exemple, dont on constate l’efficacité de façon presque empirique, sans comprendre pour autant les mécanismes qui la rendent efficace.

Institut de Duve, BAM bactéries multirésistance

Or aujourd’hui, l’UCLouvain vient de rendre publics des résultats prometteurs obtenus par l’équipe internationale de Jean-François Collet, Professeur de biochimie à l’Institut De Duve. Cette recherche a été menée en collaboration avec des chercheurs de la VUB, du VIB, du CNRS et de l’Université de Leeds.

Raquel Rodriguez Alonso, le co-premier auteur de cette publication, est soutenue par le réseau européen ITNTrain2Target qui vise à former une nouvelle génération de scientifiques spécialisés dans la recherche de nouveaux antibiotiques. Cette étude publiée dans le magazine Nature réalise une avancée majeure dans la compréhension de la survie des bactéries Gram négatif, c’est-à-dire celle à structure bimembranées, telles que SalmonellaEscherichia coli ou Yersinia pour ne citer que les plus connues. 

Comme un château fort

Si l’on peut expliquer bon nombre de nos faits et gestes par analogie avec la biologie, l’inverse est aussi souvent vrai. Ainsi, pour comprendre les enjeux de cette étude, le plus simple, nous explique Jean-François Collet, “c’est de se replonger au Moyen Âge et de se représenter la prise d’un château fort qui serait notre bactérie. Celle-ci, à l’image d’un site fortifié par deux enceintes surmontées de tours de garde, se présente avec deux membranes dont celle située à l’extérieur présente des excroissance protéiques appelées BAM.” 

Pour qu’une bactérie survive, elle doit parvenir à construire ses deux murs d’enceinte et, une fois assemblés, elle doit les protéger des attaques des molécules toxiques, dont certains antibiotiques. En effet, si l’un des murs est abîmé, la bactérie meurt. Dans le mur d’enceinte extérieur, le rôle des tours de garde est particulièrement important. 

Jean-Francois Collet, Professeur à l’Institut De Duve, BAM, bactéries mutirésisatantes, antibiotiques

Plusieurs découvertes précédentes, entre autre réalisées par l’UCLouvain, ont fait de BAM une cible privilégiée pour le développement de nouveaux antibiotiques. Cependant, malgré les nombreux travaux de laboratoires universitaires et de sociétés pharmaceutiques sur BAM, son mode de fonctionnement mystérieux compliquait le développement de nouveaux antibiotiques.

Au cours de leur recherche, ici, les scientifiques de l’UCLouvain sont parvenus à  « prendre BAM la main dans le sac ». En effet, les tours de garde BAM sont des points de passage obligés pour toutes les protéines-soldats qui montent la garde sur les remparts ainsi que pour certaines protéines-soldats qui sortent de la fortification bactérienne pour surveiller les alentours.

L’UCLouvain a réalisé l’exploit d’obtenir une photographie instantanée (ou structure tridimensionnelle) qui permet d’observer BAM en train d’exporter une des protéine-soldats (RcsF) au travers du mur d’enceinte extérieur.

Les thérapies de demain

Cette découverte de taille qui entrouvre la possibilité de s’attaquer à un point névralgique de la bactérie “laisse entrevoir de nouvelles perspectives thérapeutiques d’ici cinq à dix ans” nous explique le Professeur Collet. Celles-ci pourraient prendre la forme de molécules chimiques. Elle pourraient aussi déboucher sur la découverte d’anticorps et ouvrir ainsi la voie à de l’immunothérapie dans la mesure où ils peuvent être désormais produits de façon industrielle. 

UCLouvain Institut de Duve, Raquel Rodriguez Alonso, BAM, bactéries multirésistantes antibiotiques.
UCLouvain Institut de Duve, Raquel Rodriguez Alonso, BAM, bactéries multirésistantes, antibiotiques.

Des recherches axées sur une approche thérapeutique BAM sont déjà en cours, notamment à l’UCL, mais aussi dans un laboratoire en Californie doté de moyens beaucoup plus conséquents. 

La guerre contre les bactéries multirésistantes n’est donc pas finie. Et si ce n’est pas encore la victoire, c’est une belle bataille que l’Institut de Duve vient de remporter sur l’ennemi!

T.H.