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La résistance croissante des bactéries aux antibiotiques est un problème majeur en santé publique dans le monde entier. Le besoin de développer de nouvelles classes d’antibiotiques devient urgent, particulièrement pour contrer les bactéries à Gram négatif, reconnues pour leur résistance. C’est justement à ce type de bactéries que le professeur Charles Gauthier de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et ses collaborateurs ont décidé de livrer bataille en unissant leurs expertises.
Le professeur Gauthier et son collègue Stéphane Vincent, de l’Université de Namur en Belgique, sont à la tête d’une équipe multidisciplinaire qui figure parmi les six finalistes du 2e appel du Programme bilatéral de recherche collaborative Québec – Communauté française de Belgique, lancé à l’été 2018, par le Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies, le Fonds de recherche du Québec – Santé et le Fonds de recherche du Québec –Société et culture, en partenariat avec le Fonds de la Recherche Scientifique – FNRS (F.R.S. – FNRS). L’annonce a été faite à Bruxelles le 25 septembre 2019 en présence du scientifique en chef du Québec, monsieur Rémi Quirion. Chaque équipe québécoise a reçu une subvention de 300 000 $ sur une période de 3 ans des trois Fonds de recherche du Québec.
« Je suis très fier que notre candidature ait été retenue ! C’est important de favoriser les échanges entre les deux communautés. La synergie des disciplines est un aspect clé en recherche si on veut travailler sur des projets innovants », lance le professeur Gauthier, chimiste de formation, qui fera également équipe avec son collègue de l’INRS, le professeur et microbiologiste Éric Déziel, et Chris Whitfield, microbiologiste de l’Université de Guelph en Ontario.
L’objectif que se sont fixés les chercheurs est de trouver des alternatives aux traitements antibiotiques actuels. Comment? En inhibant la biosynthèse des polysaccharides de surface des bactéries.
Le « KDO » dans la ligne de mire
Les bactéries à Gram négatif ont la particularité d’avoir une double membrane et produisent sur la surface externe différents lipopolysaccharides (LPS), un composant essentiel de la paroi bactérienne. Un sucre, attaché au LPS, est devenu la cible des chercheurs : le KDO. La présence du KDO est importante pour la stabilité des LPS qui assurent le maintien de l’intégrité de la membrane externe. Si le KDO n’est pas présent, la membrane devient plus perméable aux antibiotiques et cela atténue la virulence de la bactérie.
Leurrer la bactérie en utilisant la voie de transport du fer
Les chercheurs tentent de développer de nouvelles molécules qui miment le KDO et son action pour inhiber la biosynthèse des lipopolysaccharides et favoriser la pénétration des antibiotiques au cœur de la bactérie. Il faut toutefois trouver une solution pour faire traverser la double membrane des bactéries à Gram négatif à ces molécules. La clé réside dans le sidérophore, une petite molécule produite par les bactéries pour capter et assimiler le fer nécessaire au fonctionnement de la cellule. Les composés les plus prometteurs seront liés à des sidérophores afin de tirer profit de la voie d’absorption du fer pour améliorer la pénétration des molécules mimant le KDO à travers la membrane bactérienne tout en évitant les mécanismes de résistance.
« On va en quelque sorte leurrer la bactérie. C’est la première fois qu’on utilise un sidérophore pour inhiber des polysaccharides. »
Professeur Gauthier
Les chercheurs espèrent découvrir une nouvelle classe d’agents antibiotiques à large spectre pour lutter contre les bactéries à Gram négatif les plus menaçantes comme Burkholderia pseudomallei (ou bacille de Whitmore), sur laquelle le laboratoire de Charles Gauthier se penche depuis quelques années afin d’élaborer un vaccin.
Cette bactérie qui se trouve dans les sols et à la surface de l’eau est responsable, chez l’humain, de la mélioïdose, une maladie infectieuse qui tue presque autant que la rougeole. Responsable d’environ 89 000 décès par an, la mélioïdose est endémique en Asie du Sud-Est et dans le nord de l’Australie.
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