Pour se défendre, de nombreux organismes – y compris les humains – produisent des peptides capables de tuer les bactéries. Pour aider à lutter contre l’apparition de bactéries résistantes aux antibiotiques, de nombreux scientifiques ont essayé d’adapter ces peptides en tant que nouveaux médicaments potentiels. Et des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États-Unis) annoncent aujourd’hui y être parvenus.

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Le venin des insectes contient des composés capables d'éliminer des bactériesbactéries. Malheureusement, ces mêmes composés sont toxiques à l’être humain. Impossible donc, a priori, de les exploiter comme antibiotiquesantibiotiques. Mais des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, États Unis) ont peut-être trouvé une solution. Ils ont créé des variantes d'un peptide tueur de bactérie efficaces, mais non toxiques pour les cellules humaines.

Ce peptide, les chercheurs l'ont isolé du veninvenin d'une guêpe connue sous le nom de Polybia paulista. Il s'agit d'un peptide composé de seulement 12 acides aminésacides aminés. Suffisamment petit donc pour laisser aux chercheurs l'espoir d'en produire des variantes et de les étudier. « En analysant systématiquement la structure et la fonction de ces peptidespeptides, nous avons pu ajuster leurs propriétés et leur activité », explique César de la Fuente-Nunez.

Comme c'est le cas de beaucoup d'autres peptides antimicrobiens, celui-ci vise les membranes des cellules bactériennes grâce à sa structure alpha hélicoïdale. Et c'est donc tout particulièrement l'impact des modifications apportées au peptide sur cette structure que les chercheurs du MIT ont étudié. Mais aussi les conséquences sur son caractère hydrophobehydrophobe, responsable de ses interactions avec les membranes bactériennes.

L’une des variantes du peptide produit par les chercheurs est capable d’éliminer complètement, chez la souris, une bactérie résistante responsable d’infections respiratoires, notamment. © tiburi, Pixabay, CC0 Creative Commons
L’une des variantes du peptide produit par les chercheurs est capable d’éliminer complètement, chez la souris, une bactérie résistante responsable d’infections respiratoires, notamment. © tiburi, Pixabay, CC0 Creative Commons

Un peptide modifié efficace et non toxique

Pour établir un lien entre structure, propriétés physicochimiques et pouvoir antimicrobien des peptides, les chercheurs ont ensuite testé les variantes de peptide sur plusieurs souches de bactéries et de champignonschampignons. Ils ont ainsi pu identifier les pourcentages optimaux des différents acides aminés.

Les tests de toxicitétoxicité ont, quant à eux, été réalisés sur des cellules rénales embryonnaires humaines cultivées en laboratoire. Les composés les plus prometteurs ont été sélectionnés puis injectés à des souris. Ces dernières avaient au préalable été infectées par Pseudomonas aeruginosa, une souche de bactérie responsable d'infections respiratoires ou urinaires et qui résiste à la plupart des antibiotiques.

“Une infection éliminée en quatre jours”

« Nous avons identifié une variante capable, après quatre jours, de complètement éliminer l'infection », s'enthousiasme César de la Fuente-Nunez. Le peptide doit cependant être administré à forte dose. Mais les chercheurs travaillent sur d'autres variantes qu'ils espèrent plus efficaces encore. Et César de la Fuente-Nunez pense déjà à appliquer la méthode inventée pour ces travaux à d'autres peptides antimicrobiens d'origine naturelle.