Bactérie C. difficile

Une toute nouvelle classe d’antibiotiques en voie de voir le jour

La problématique de la résistance aux antibiotiques et l'inefficacité croissante de ces derniers dans le traitement des infections par C. difficile justifient les efforts de recherche déployés dans ce domaine.
La problématique de la résistance aux antibiotiques et l'inefficacité croissante de ces derniers dans le traitement des infections par C. difficile justifient les efforts de recherche déployés dans ce domaine.

Photo : Robert Dumont

La bactérie C. difficile constitue la principale cause de diarrhée nosocomiale associée à la prise d’antibiotiques dans les pays industrialisés. Les travaux de quatre chercheurs de l’Université de Sherbrooke sur une nouvelle classe d’antibiotiques contre le pathogène nommé Clostridium difficile ont réussi à intéresser suffisamment une société de valorisation des résultats de recherche, qui les a financés, pour faire en sorte que le projet en arrive à la phase finale avant une éventuelle mise en marché.

Faisabilité et efficacité démontrées

Cette phase finale a débuté en février 2014, alors que l’efficacité des molécules est testée dans un modèle d’infection chez la souris. Les résultats sont positifs au point de se préparer à les tester éventuellement chez l’humain. Les paramètres d’efficacité et d’innocuité des meilleures molécules candidates seront ensuite établis de manière à sélectionner la molécule offrant le meilleur profil pharmaceutique pour le traitement des infections intestinales à C. difficile.

Le fonctionnement de l’antibiotique est simple : leurrer la bactérie en lui donnant de fausses molécules essentielles à sa survie. La bactérie croit ainsi qu’elle reçoit tout ce qui lui faut pour vivre, mais comme l’enveloppe est vide, elle finit par mourir.

Ce leurre est possible grâce à l’utilisation de petites molécules capables de se lier au riborégulateur guanine de la bactérie. Ce riborégulateur fonctionne un peu comme un interrupteur : il est ouvert quand la bactérie a besoin d’énergie et il se ferme quand elle en a assez. Pour leurrer la bactérie et fermer l’interrupteur, la molécule se fixe au riborégulateur, stoppant ainsi les gènes essentiels et tuant la bactérie. Cela génère par conséquent une forte activité antibiotique sur plusieurs bactéries, incluant C. difficile.

Le chemin parcouru depuis 2010

C’est en 2010 que l’équipe interdisciplinaire dirigée par Daniel Lafontaine a identifié la molécule PC1, le meilleur prototype possédant des propriétés antibiotiques contre le pathogène C. difficile. La découverte de cette nouvelle classe d’antibiotiques, un fait rare dans la lutte aux bactéries infectieuses, a valu aux professeurs Daniel Lafontaine, François Malouin et Louis-Charles Fortier le prix Québec Science de la découverte de l’année 2010. Depuis, les chercheurs ont poursuivi leurs travaux sur PC1 en développant de nouvelles molécules, meilleures et plus actives.

«Le potentiel de cette nouvelle classe d’antibiotiques est d’autant plus prometteur que nos molécules n'induisent aucune résistance chez les bactéries, même après un contact prolongé avec la molécule, souligne Daniel Lafontaine, professeur à la Faculté des sciences de l’Université de Sherbrooke. Les risques de rechute, le problème actuel avec les antibiotiques en cours d’utilisation ou en développement, se voient ainsi théoriquement diminués.»

Louis-Charles Fortier, Rafael Najmanovich, Daniel Lafontaine et Éric Marsault (absent) travaillent sur le développement de nouvelles molécules ciblant le riborégulateur guanine de C. difficile pour des applications chez l'humain.
Louis-Charles Fortier, Rafael Najmanovich, Daniel Lafontaine et Éric Marsault (absent) travaillent sur le développement de nouvelles molécules ciblant le riborégulateur guanine de C. difficile pour des applications chez l'humain.
Photo : Robert Dumont

Les travaux sont dirigés par une équipe regroupant quatre chercheurs de l’UdeS. Le chercheur principal, Daniel Lafontaine, a acquis une solide expertise dans l’analyse structurale des riborégulateurs et jouit d’une réputation internationale dans ce domaine. Il est secondé par le professeur Éric Marsault, chimiste médicinal cumulant 12 ans d’expérience en milieu industriel (Sanofi, Néokimia/Tranzyme Pharma), par le professeur Louis-Charles Fortier, microbiologiste spécialisé dans l’étude du C. difficile et des infections à C. difficile, ainsi que par le professeur Rafael Najmanovich, expert en bio-informatique et en criblage virtuel à haut débit.

«Ce projet multidisciplinaire représente un excellent exemple de maturation de la recherche fondamentale vers de nouveaux médicaments. Les chercheurs impliqués, membres de l’Institut de pharmacologie de Sherbrooke (IPS) et du Centre de recherche du CHUS, mais également des facultés des Sciences et de Médecine et des sciences de la santé, ont su allier leurs expertises en biologie, en microbiologie, en bio-informatique et en chimie médicinale pour faire avancer les connaissances vers de nouveaux traitements contre une bactérie qui fait régulièrement les manchettes», commente Eric Marsault, qui est également directeur de l’IPS.

Soutien aux activités de précommercialisation

En 2012, cette recherche innovante a attiré l’attention de MSBi Valorisation, l’une des quatre sociétés de valorisation des résultats de la recherche universitaire du Québec. Avec un investissement de 175 000 $, MSBi Valorisation a permis à l'équipe du professeur Lafontaine d'obtenir une subvention de recherche de 700 000 $ du gouvernement du Québec pour la réalisation de ce projet prometteur. Cet appui du ministère de l'Économie, de l'Innovation et des Exportations provient du programme de soutien à la valorisation et au transfert, volet 3 : soutien à la maturation technologique.

L’organisation nationale de recherche Mitacs, qui encourage la recherche et le développement industrie-université, appuie également le développement de ce projet avec un investissement de 110 000 $. Ces sommes ont permis de synthétiser de nouvelles molécules ressemblant à PC1 et de voir si elles peuvent inhiber l’infection à C. difficile.

«Les résultats concluants de l’équipe de l’Université de Sherbrooke ouvrent la voie au développement d’un traitement efficace qui laisse présager une augmentation des taux de succès et une diminution des cas de rechute», explique Frédéric Lemaître Auger, directeur d’investissement aux Sciences de la vie chez MSBi Valorisation.

Dans le cadre de ces travaux, MSBi Valorisation et SOCPRA, la société de valorisation et de commercialisation de l’Université de Sherbrooke, travaillent ensemble à établir la meilleure stratégie pour amener cette technologie le plus rapidement possible sur le marché et accomplir toutes les mesures nécessaires pour atteindre cet objectif.