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Beaucoup de gens savent que le premier antibiotique, la pénicilline, a été découvert en 1928 par le bactériologiste britannique Alexander Fleming, lorsqu’il a trouvé près d’une fenêtre ouverte une boîte de Pétri découverte qui était devenue contaminée par des moisissures et que les bactéries proches de la moisissure étaient en train de mourir. Il a isolé la moisissure et l’a identifiée comme étant du genre Penicillium , qu’il a trouvé efficace contre de nombreuses infections bactériennes.

Mais depuis, de nombreuses bactéries ont développé une résistance à une longue série de nouveaux antibiotiques, ce qui les rend moins efficaces voire peu utiles dans la lutte contre les maladies infectieuses. Cela présente de nouveaux défis sur la façon de défendre le corps contre les microbes à l’ère post-antibiotique.

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Les antibiotiques sont des agents chimiques conçus pour bloquer et détruire des cellules spécifiques telles que les cellules microbiennes. Au cours du siècle dernier, les antibiotiques ont été le principal traitement contre les germes, étant à la fois efficaces et bon marché.

Mais comme certains mécanismes biologiques sont communs aux cellules humaines et microbiennes, la gamme d’antibiotiques qui peuvent être utilisés en toute sécurité sans nuire au patient est limitée. Par exemple, les composants de la paroi cellulaire de nombreuses souches de microbes sont communs aux cellules humaines; par conséquent, tout dommage causé aux parois cellulaires microbiennes peut entraîner des dommages importants aux systèmes corporels.

Aujourd’hui, dans une découverte révolutionnaire, les chercheurs de l’Université de Tel Aviv (TAU) ont développé un substitut biologique pour le traitement de la tuberculose (TB), qui pourrait à l’avenir servir d’alternative à l’antibiothérapie «chimique» traditionnelle.

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Cette étude inédite – réalisée en collaboration avec deux laboratoires supplémentaires américains et chinois – vient d’être publiée dans la prestigieuse revue scientifique Nature Communications sous le titre «Les anticorps humains ciblant une protéine transporteur de Mycobacterium interviennent dans la protection contre la tuberculose».

Les anticorps sont des protéines produites naturellement par notre réponse immunitaire suite à une infection ou à un vaccin. Ils présentent de nombreux avantages tels que la spécificité, la stabilité et la sécurité. Pour ces raisons, les anticorps sont aujourd’hui largement utilisés en clinique pour le traitement du cancer, des maladies auto-immunes et des infections virales comme le COVID-19.

Le Dr Natalia Freund et la doctorante Avia Waston de la faculté de médecine Sackler de la TAU ont réussi à isoler des anticorps monoclonaux, qui ont été produits en clonant un globule blanc unique . Tous les anticorps ultérieurs obtenus de cette manière remontent à une cellule mère unique.

Les anticorps monoclonaux ont été isolés d’un patient qui avait développé une tuberculose active mais qui s’était rétabli depuis. entravé la croissance des germes de la tuberculose chez les souris de laboratoire. Leur réalisation a été la première fois dans l’histoire que des chercheurs ont réussi à développer un «antibiotique biologique» et à démontrer que les anticorps monoclonaux humains peuvent agir comme un substitut aux antibiotiques chimiques traditionnels et protéger les souris de la provocation bactérienne pathogène.

«Les progrès de la médecine moléculaire nous permettent de développer de nouveaux outils de dérivation des microbes, qui peuvent également résoudre le problème des germes résistants aux médicaments», a déclaré Freund, qui avec son équipe de laboratoire a passé plusieurs années à rechercher un substitut biologique aux antibiotiques connus.

L’équipe de recherche a choisi la tuberculose, qui est causée par l’infection du bacille mycobacterium tuberculosis , comme modèle de test et a réussi à concevoir un traitement efficace sur la base d’anticorps antibactériens naturellement développés lors de l’infection. Une autre raison du choix de la tuberculose est que, bien que le vaccin contre la tuberculose ait été développé il y a un siècle et repose sur la souche atténuée de bacillus bovis (BCG), il n’est pas efficace chez les adultes et ne prévient pas l’infection.

En outre, au cours des dernières années, de plus en plus de variétés de maladies se sont développées, résistantes au seul traitement actuellement disponible – le traitement antibiotique. Étant donné que les germes de la tuberculose sont très contagieux, transférés dans l’air et nuisibles aux poumons, la propagation de souches résistantes de tuberculose que la médecine moderne ne peut combattre est un réel danger. Aujourd’hui, environ un quart de la population mondiale est infectée par la tuberculose, les taux de souches résistantes aux médicaments atteignant jusqu’à 40% dans certains pays. En Israël, il y a environ 200 cas de tuberculose actifs par an.

«Les antibiotiques sont très efficaces et rentables, et par conséquent, au cours des dernières années, ils ont été notre seule arme contre les infections bactériennes», a poursuivi Freund. En raison de la résistance bactérienne croissante aux médicaments existants, les médecins se sont retrouvés les mains vides pour trouver un traitement approprié pour leurs patients. «Par conséquent, de nouvelles façons de tuer les bactéries sont nécessaires de toute urgence. Les progrès de la médecine biologique nous ont permis de dérouter les germes de manière inédite qui ne repose pas uniquement sur les antibiotiques, et donc de résoudre le défi posé par les germes résistants. Notre étude est une première preuve de concept de l’utilisation d’anticorps monoclonaux (dérivés de cellules uniques) comme thérapie efficace dans la lutte contre les bactéries pathogènes », a-t-elle souligné.

En raison de la taille et de la complexité du bacille de la tuberculose, l’isolement des anticorps monoclonaux contre celui-ci a été extrêmement difficile. Mais maintenant, les chercheurs du laboratoire de Freund ont réussi à identifier une protéine de pompe de phosphate sur la paroi cellulaire du bacille qui fournit de l’énergie à la bactérie et est hautement spécifique et conservée pour toutes les souches de tuberculose.

Les deux types d’anticorps isolés bloquent l’action de la pompe, inhibent la croissance des bactéries et réduisent les taux bactériens de 50% chez les souris par rapport aux souris non traitées avec des anticorps. De plus, ces anticorps se sont révélés actifs contre trois souches différentes du bacille de la tuberculose. Étant donné que les anticorps sont dirigés contre la pompe à phosphore – qui est commune à toutes les souches de ce bacille -, on s’attend à ce que le vaccin soit efficace contre de nombreuses autres souches qui n’ont pas été étudiées, y compris celles qui sont résistantes aux antibiotiques.

L’équipe de Freund étudie actuellement la possibilité d’étendre le substitut «biologique» aux antibiotiques à d’autres maladies. «Le modèle qui a fait ses preuves dans cette étude nous permettra d’étendre nos futurs travaux pour inclure d’autres maladies comme la pneumonie et les infections à staphylocoques», a-t-elle conclu.


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