Une nouvelle classe d’antibiotiques découverte à l’Université de Sherbrooke

Les professeurs François Malouin et Éric Marsault
Les professeurs François Malouin et Éric Marsault
Photo : Martin Blache

Des chercheurs de l’Université de Sherbrooke ont découvert dans la tomate une nouvelle arme dans la lutte contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. La tomatidine sert maintenant de point de départ dans un projet d’envergure visant le développement de nouveaux antibiotiques.

Le staphylocoque doré : une bactérie problématique

Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est une bactérie vivant à l’intérieur des fosses nasales et à la surface de la peau d’environ 30 % de la population. La plupart du temps, elle ne cause pas de problème, mais, lorsqu’on possède un système immunitaire affaibli, il arrive que cette bactérie dite opportuniste en profite pour proliférer et causer une infection. Dans les cas les plus graves, ces infections peuvent être mortelles. Le staphylocoque doré est particulièrement problématique, car il est responsable de plusieurs infections persistantes et difficiles à traiter, en raison de ses tactiques de camouflage et de résistance à de multiples antibiotiques disponibles cliniquement. De plus, les gens atteints de fibrose kystique y sont particulièrement sensibles. En effet, la maladie cause une grande production de mucus très visqueux, ce qui constitue un milieu propice aux infections. Le staphylocoque doré peut alors proliférer, souvent de concert avec une autre bactérie, Pseudomonas aeruginosa.

Un antibiotique venant des tomates

En 2009, les équipes du professeur François Malouin et du professeur Kamal Bouarab, tous deux du Département de biologie, ont découvert que la tomatidine, un composé extrait de la tomate, avait un pouvoir antibiotique contre le staphylocoque doré. De plus, elle était particulièrement efficace contre les formes persistantes de la bactérie ou lorsqu’elle est utilisée avec d’autres antibiotiques, pour combattre les infections mixtes impliquant Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa, dont souffrent les patients atteints de fibrose kystique.

En étudiant le mode d’action de la tomatidine, les équipes du professeur Malouin et du professeur Éric Marsault (spécialiste de la chimie médicinale, Département de pharmacologie-physiologie) ont découvert que la molécule exerce son action antibiotique en bloquant le mécanisme de production d’énergie de la bactérie. C’était alors la première fois qu’on observait un antibiotique de cette classe structurale ciblant ce mécanisme encore très peu exploité dans la lutte contre les infections. La découverte de cette nouvelle classe est donc une percée majeure. De plus, comme les bactéries causant les infections humaines sont rarement en contact avec ce genre de molécules qui provient de plante, il est très peu probable que les bactéries possèdent déjà des moyens de défense contre ce nouvel antibiotique.

À ce sujet, le professeur François Malouin mentionne : « Nous sommes très heureux que nos laboratoires aient unis leurs forces pour élucider le mode d’action de cette nouvelle molécule antibiotique, la tomatidine, ayant des propriétés très intéressantes et surtout une cible cellulaire éprouvée mais encore très peu exploitée en clinique. Ceci évite que les résistances microbiennes actuelles perturbent son action. De plus, nous avons montré que nous pouvions générer plusieurs dérivés de la tomatidine et qu’il existe donc maintenant une réelle opportunité quant à l’exploitation de telles phytomolécules pour leurs propriétés antimicrobiennes. »

Vers le développement d’une nouvelle classe d’antibiotiques

Lorsqu’une nouvelle molécule démontre des propriétés antibiotiques, les chercheurs vont par la suite employer la chimie médicinale afin de créer des molécules semblables, dont certaines pourraient posséder des caractéristiques supérieures à la molécule de départ. C’est justement ce que les équipes des professeurs Malouin et Marsault ont récemment entrepris. Les résultats obtenus sont prometteurs et démontrent même déjà qu’un composé dérivé de la tomatidine pourrait s’avérer efficace contre les bactéries possédant une membrane externe, ce qui les rend particulièrement résistantes aux antibiotiques actuels. Présentement, aucune solution n’existe pour contrer ces entérobactéries dites à Gram négatif, qui posent un épineux problème de résistance au niveau mondial. Comme la tomatidine fait partie d’une nouvelle classe d’antibiotiques, elle donne aux chercheurs énormément de possibilités pour la production de molécules similaires afin d’élargir le spectre des applications cliniques.

À cette fin, la société de capital de risque AmorChem a conclu récemment une entente avec l’Université de Sherbrooke et l’organisme de transfert de technologie TransferTech Sherbrooke. En ajoutant des subventions obtenues du ministère de l’Économie et de l’Innovation du Québec par l’entremise d’Aligo Innovation, de Mitacs et de Fibrose kystique Canada, 2 millions de dollars ont été investis dans le projet de recherche multidisciplinaire impliquant une vingtaine de scientifiques étudiants, postdoctorants, techniciens et professionnels, avec à leur tête le professeur François Malouin et le professeur Éric Marsault. Deux brevets ont déjà été obtenus pour cette technologie, signe que le projet est bel et bien lancé et que nous pouvons nous attendre à voir une nouvelle classe d’antibiotiques se développer jusqu’à la clinique à partir des laboratoires de l’Université de Sherbrooke.

Le professeur Éric Marsault, directeur de l’Institut de pharmacologie de Sherbrooke et chercheur au CRCHUS, conclut : « Ce projet est le résultat d’une collaboration qui a démarré en 2011 entre nos deux laboratoires et qui, grâce au soutien financier initial du FRQNT puis de la Fondation canadienne de la fibrose kystique, nous a amené au stade actuel de valorisation. Le financement annoncé est non seulement un investissement dans la lutte contre la résistance aux antibiotiques, un problème qui fait malheureusement les manchettes de plus en plus souvent, mais aussi un bel exemple de découverte de médicaments que l’on peut réaliser en milieu académique. »