Les bactéries font de la résistance et l’UCL contre-attaque

Des chercheurs de l’Institut de Duve, en collaboration avec une équipe internationale, font une découverte majeure. Ils ont identifié une partie du mécanisme de défense de ces micro-organismes. Leur étude est parue, jeudi, dans la prestigieuse revue scientifique "Cell" .

Les bactéries font de la résistance et l’UCL contre-attaque
©Hughes Depasse/UCL
Laurence Dardenne

Publiée ce jeudi dans la très prestigieuse revue scientifique "Cell" , sa découverte, qu’il partage avec des chercheurs de son équipe ainsi que des microbiologistes et chimistes de plusieurs pays (*), le Pr Jean-François Collet nous la raconte comme une histoire. Avec des images. Sans aller jusqu’à " il était une fois des bactéries qui résistaient aux antibiotiques… ", le chercheur de l’Institut de Duve de l’UCL nous replace l’histoire dans son contexte.

" Plus personne n’ignore que les bactéries résistantes aux antibiotiques causent un problème majeur, qui ne va faire que s’accentuer dans les années à venir , nous rappelle le Pr Collet. Il y a donc un besoin évident et urgent à développer de nouveaux antibiotiques. Pour combler ce manque, il faut une prise de conscience des sociétés pharmaceutiques, mais aussi des politiques. Ainsi qu’un effort planétaire des labos académiques, pour tenter de mieux comprendre comment fonctionnent ces bactéries afin de pouvoir mieux les attaquer. Et en sachant que le développement d’une nouvelle molécule ne se fait pas en quelques mois mais s’inscrit dans la durée. Il n’y a donc pas de temps à perdre."

L’histoire, donc, commence par savoir qu’il existe deux grandes familles de bactéries : celles à gram positif et celles à gram… négatif ! " Les secondes - dont Escherichia coli - se caractérisent par la présence d’un double mur d’enceinte, explique le chercheur de l’UCL. Un peu comme si on avait un château fort, avec le donjon au centre, c’est l’intérieur de la bactérie, l’endroit où toutes les décisions se prennent. Après ce premier mur d’enceinte, cette première membrane, il y a un espace, puis un second mur d’enceinte. A cause de ces deux membranes, les bactéries à gram négatif résistantes causent un problème particulièrement sérieux, du fait qu’elles sont protégées par deux murs. Les attaquer est d’autant plus difficile ."

La bactérie n’est pas stupide, loin de là

Ce qu’il faut aussi savoir, pour comprendre l’histoire, c’est que le mur d’enceinte extérieur est essentiel pour la bactérie. Si on l’endommage, celle-ci risque de mourir. Mais elle n’est pas stupide. Et elle a bien compris l’importance de préserver sa seconde membrane. " La bactérie a des systèmes qui lui permettent de sentir que son mur d’enceinte est attaqué , raconte le chercheur. Comme s’il y avait sur ce mur des détecteurs d’incendie, ou de mouvements… Nous avons compris que ces mécanismes étaient importants, car ils permettent à la bactérie de se défendre contre les attaques, en l’occurrence notamment les antibiotiques. "

De là l’idée de trouver comment fonctionnent ces mécanismes afin d’avoir une cible supplémentaire. On pourrait alors imaginer des molécules qui iraient perturber ce système de détection.

La découverte de cette équipe consiste précisément à avoir trouvé comment fonctionne ce système de détection. " Il s’agit d’un mécanisme très élégant, précise le Pr Collet. Nous nous sommes intéressés à une protéine qui s’appelle RCSF. Et nous avons pu observer que la bactérie, assez futée, envoie en permanence cette protéine sur la surface de son château fort. Il y a en effet un flux continu de cette protéine qui part du centre de contrôle, ou du donjon vers le tour de garde du mur d’enceinte extérieur. Quand il n’y a pas d’attaque, l’alarme ne sonne pas. Par contre, quand les antibiotiques attaquent la bactérie, le parcours de la sentinelle est perturbé et elle va sonner l’alarme. " C’est précisément ce beau mécanisme qu’ont découvert les chercheurs.

Les prochains chapitres de l’histoire ? Il s’agira d’approfondir la compréhension des mécanismes et essayer d’utiliser ces protéines pour développer de nouveaux antibiotiques peut-être d’ici une dizaine d’années.

Une autre et longue histoire…

La cruciale recherche fondamentale

Quatre ans de recherche. Depuis quatre ans, des chercheurs de l’UCL tentaient d’élucider l’un des mécanismes de défense des bactéries aux antibiotiques. L’idée était de mieux comprendre comment ces bactéries se défendent, pour pouvoir ensuite mieux les attaquer.

Une équipe internationale. Cette recherche a été menée à l’Institut de Duve de l’UCL, par une équipe internationale (Corée, Pologne, Liban, France, Belgique) d’une dizaine de microbiologistes et biochimistes, en collaboration avec un groupe du European Molecular Biology Laboratory (EMBL, en Allemagne).

Le financement principal de ce projet de recherche provient du Welbio (Institut wallon visant à soutenir la recherche d’excellence en sciences de la vie). C’est notamment grâce au Welbio que Jean-François Collet a pu engager un chercheur confirmé de l’Université de Harvard. Le FNRS a aussi soutenu le projet. "En ces temps où il n’est pas facile de trouver des fonds pour la recherche, je souhaiterais insister sur l’importance du soutien du Welbio, sans lequel cette recherche n’aurait pas pu se dérouler" , tient à souligner le Pr Jean-François Collet.

La résistance des bactéries, première cause de mortalité en 2050 ? Possible !

Selon une commission d’experts, réunie la semaine dernière par le gouvernement britannique, la résistance aux antibiotiques pourrait causer 10 millions de morts par an dans le monde en 2050, et ainsi devenir la première cause de mortalité devant le cancer. Un scénario inutilement alarmiste ou tout à fait réaliste ? Réponse du Pr Jean-François Collet, professeur à l’Institut de Duve de l’UCL et co-auteur de l’étude publiée ce jeudi dans la prestigieuse revue "Cell" .

Que pensez-vous de ces prévisions ?

N’étant pas un expert de ce genre de calculs ou de prédictions, je ne peux pas juger si ces chiffres sont surestimés ou sous-estimés. Les experts le disent et je l’entends. Je pense que ces prévisions ne sont pas tout à fait fantaisistes et que ce scénario n’est pas impossible. Il ne me paraît pas inconcevable. Si des bactéries multirésistantes se répandent de plus en plus dans la population et que l’on n’a plus d’armes pour se défendre, qu’est-ce qui empêcherait des épidémies à grande échelle comme on en a connu ? Conceptuellement, rien. Lorsque l’on observe la courbe montrant l’augmentation importante du nombre de souches bactériennes qui deviennent résistantes aux antibiotiques et si l’on regarde la courbe du nombre d’antibiotiques qui ont été développés depuis 30 ou 40 ans, on voit qu’elle diminue et qu’elle est en train même de s’assécher. Il ne faut donc pas être un grand spécialiste pour extrapoler ces deux courbes et se rendre compte que l’on est déjà entré dans une ère critique, voire dangereuse. Pendant laquelle les bactéries multirésistantes vont continuer à se développer alors que les nouveaux traitements pour les combattre tardent à apparaître.

Pourquoi les nouveaux antibiotiques tardent-ils ?

Il y a plusieurs explications. Tout d’abord, il y a eu un manque d’intérêt des sociétés pharmaceutiques, mais aussi des pouvoirs publics et du public en général pour cette recherche de nouveaux antibiotiques. Dans les années 1960-1970, les gens pensaient avoir l’arsenal suffisant pour se prémunir.

Ensuite, il y a le fait que, pour les sociétés pharmaceutiques, développer un antibiotique est très long et onéreux. Il devra être diffusé à large échelle avec le risque de voir l’apparition de résistances au bout de quelques années, et donc de voir cette molécule, dans laquelle ces firmes pharmaceutiques ont beaucoup investi, devenir aussitôt obsolète. Autre scénario possible, cet antibiotique sera une solution de dernier recours, ce qui signifie une diffusion limitée. Donc présentant peu d’intérêt pour l’industrie pharmaceutique. Enfin, si les nouveaux antibiotiques n’apparaissent pas, c’est aussi que les connaissances de la biologie de ces micro-organismes demeurent encore partielles. D’où l’intérêt des travaux de notre labo et de tous les autres dans le monde.

L’exemple d’Escherichia coli, qui est la bactérie sur laquelle vous travaillez, illustre bien cette situation…

En effet, cette bactérie a été identifiée par un pédiatre allemand dans les selles d’un patient en 1885. Entre-temps, des hommes sont allés sur la Lune, des milliers de chercheurs ont travaillé sur cette bactérie, et pourtant, énormément de questions fondamentales restent toujours sans réponse sur cette bactérie.


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