Des antibiotiques dans l’ADN des Néandertaliens pourraient nous aider
Faire revivre des antibiotiques disparues codées dans l’ADN des Néandertaliens et des Dénisoviens, pourrait constituer une nouvelle arme dans la lutte contre la résistance aux antimicrobiens. L’année dernière, César de la Fuente, de l’Université de Pennsylvanie, et ses collègues ont fait état de plus de 2000 peptides antiobiotiques codés par l’ADN humain moderne.
Six peptides antibiotiques
Maintenant, de la Fuente et plusieurs des mêmes chercheurs ont identifié six autres peptides antibiotiques codés dans l’ancien ADN mitochondrial extrait précédemment des Néandertaliens et des Dénisoviens, mais qui n’ont pas été observés chez les humains modernes.
De la Fuente et ses collègues ont créé une IA qui simule la façon dont les versions modernes des enzymes humaines appelées protéases clivent les protéines codées par l’ADN ancien, en fragments appelés peptides. Ils ont classé 69 peptides anciens que l’IA a identifiés en fonction de leur activité antimicrobienne prévue, en évaluant leurs propriétés moléculaires telles que la charge positive ou négative.
Les chercheurs ont ensuite commandé ces peptides à une entreprise capable de les fabriquer à partir des séquences d’ADN correspondantes. En ajoutant ces 69 molécules à des boîtes de Pétri contenant une série de bactéries, M. de la Fuente et ses collègues ont découvert six antibiotiques inconnus jusqu’alors.
Elles fonctionnent contre plusieurs bactéries
Trois d’entre elles provenaient de Néandertaliens et trois de Dénisoviens, et chacune fonctionnait contre au moins une espèce de bactérie. Il s’agissait d’Escherichia coli, de Pseudomonas aeruginosa – qui provoque des infections pulmonaires et sanguines dans les hôpitaux – et d’Acinetobacter baumannii, qui infecte les personnes dont le système immunitaire est supprimé.
L’un des peptides des N.andertaliens a également fonctionné contre le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline, ou SARM, parfois appelé « superbactérie » car il résiste à plusieurs antibiotiques largement utilisés.
Pour voir comment ces anciens antibiotiques fonctionnaient chez les animaux, les chercheurs ont testé deux des Dénisoviens contre des infections cutanées à P. aeruginosa, et un des Néandertaliens contre des infections cutanées à A. baumannii, le tout chez des souris. Ces molécules ont réduit les niveaux bactériens d’au moins trois ordres de grandeur, et se sont révélées aussi efficaces qu’un peptide antimicrobien cliniquement approuvé appelé polymyxine B.
Elles perforent les membranes cellulaires des bactéries
Une analyse plus poussée a révélé que ces antibiotiques perforaient les membranes cellulaires des bactéries. Grâce à leurs régions chargées positivement et hydrophobes, ces molécules peuvent s’insérer dans les membranes chargées négativement des cellules bactériennes, formant des pores qui tuent les bactéries, explique M. de la Fuente. Ces peptides ont de fortes chances d’être sans danger pour l’organisme, affirme M. de la Fuente, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour le confirmer.
Ces peptides antimicrobiens sont non toxiques, d’une puissance comparable à celle d’autres peptides antimicrobiens et d’une bonne efficacité dans un modèle de souris », explique Sam Williams de l’université de Bristol, au Royaume-Uni. « La nature a eu des milliards d’années pour produire un incroyable éventail de peptides et de petites molécules antimicrobiennes. Il serait dommage qu’ils soient perdus pour l’humanité avant même que nous sachions qu’ils existent », déclare Sam Williams.
Cette recherche a été publiée dans bioRxiv.
Source : New Scientist
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