Des scientifiques de l’Université technologique de Nanyang, à Singapour (NTU Singapour) ont développé un peptide synthétique qui peut rendre à nouveau les bactéries multirésistantes aux antibiotiques lorsqu’il est utilisé avec des antibiotiques traditionnels, offrant l’espoir d’une stratégie de traitement combiné pour lutter contre certains antibiotiques tolérants. bacterial infections.



À lui seul, le peptide antimicrobien synthétique peut également tuer les bactéries qui sont devenues résistantes aux antibiotiques.

Chaque année, environ 700 000 personnes dans le monde meurent de maladies résistantes aux antibiotiques, selon l’Organisation mondiale de la santé. En l’absence de nouveaux traitements, les bacterial infections causées par des superbactéries résistantes pourraient tuer 10 tens of millions de personnes supplémentaires chaque année dans le monde d’ici 2050, dépassant le most cancers. La résistance aux antibiotiques survient chez les bactéries lorsqu’elles peuvent reconnaître et empêcher des médicaments qui les tueraient autrement de traverser leur paroi cellulaire.



Cette menace est accélérée par la pandémie de COVID-19 en développement, les sufferers admis dans les hôpitaux recevant souvent des antibiotiques pour contrôler les infections bactériennes secondaires, amplifiant ainsi la possibilité d’émergence et de propagation d’agents pathogènes résistants.

L’équipe NTU Singapore, dirigée par le professeur agrégé Kimberly Kline et le professeur Mary Chan, a développé un peptide antimicrobien connu sous le nom de CSM5-K5 comprenant des unités répétées de chitosane, un sucre présent dans les coquilles de crustacés qui présente une ressemblance structurelle avec la paroi cellulaire bactérienne, et des unités répétées de l’acide aminé lysine.

Les scientifiques pensent que la similitude structurelle du chitosane avec la paroi cellulaire bactérienne aide le peptide à interagir et à s’y intégrer, provoquant des défauts dans la paroi et la membrane qui finissent par tuer les bactéries.

L’équipe a testé le peptide sur des biofilms, qui sont des couches visqueuses de bactéries qui peuvent s’accrocher à des surfaces telles que des tissus vivants ou des dispositifs médicaux dans les hôpitaux, et qui sont difficiles à pénétrer pour les antibiotiques traditionnels.

Dans les biofilms préformés en laboratoire et les biofilms formés sur les plaies de souris, le peptide développé par NTU a tué au moins 90 pour cent des souches de bactéries en quatre à cinq heures.

Dans des expériences séparées, lorsque le CSM5-K5 a été utilisé avec des antibiotiques auxquels les bactéries sont autrement résistantes, davantage de bactéries ont été tuées par rapport à l’utilisation du CSM5-K5 seul, ce qui suggère que le peptide a rendu les bactéries sensibles aux antibiotiques. La quantité d’antibiotiques utilisée dans cette thérapie combinée était également à une focus inférieure à ce qui est couramment prescrit.

Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique ACS Infectious Illnesses en mai.

Le professeur associé Kimberly Kline, chercheur principal au Singapore Centre for Environmental Lifetime Sciences Engineering (SCELSE) à NTU, a déclaré: « Nos résultats montrent que notre peptide antimicrobien est efficace, qu’il soit utilisé seul ou en combinaison avec des antibiotiques conventionnels pour lutter contre les bactéries multirésistantes. . Sa puissance augmente lorsqu’elle est utilisée avec des antibiotiques, ce qui rétablit à nouveau la sensibilité des bactéries aux médicaments. Additionally critical encore, nous avons constaté que les bactéries que nous avons testées développaient peu ou pas de résistance contre notre peptide, ce qui en fait un ajout efficace et faisable aux antibiotiques en tant que traitement combiné viable stratégie alors que le monde est aux prises avec une résistance croissante aux antibiotiques.  »

Le professeur Mary Chan, directrice du Centre de bio-ingénierie antimicrobienne de NTU, a déclaré: « Bien que les endeavours soient concentrés sur la lutte contre la pandémie de COVID-19, nous devons également nous rappeler que la résistance aux antibiotiques go on d’être un problème croissant, là où des infections bactériennes secondaires se développent chez les patients. pourraient compliquer les choses et constituer une menace dans les établissements de santé. Par exemple, les infections respiratoires virales pourraient permettre aux bactéries de pénétrer as well as facilement dans les poumons, conduisant à une pneumonie bactérienne, qui est généralement associée au COVID-19.  »

Remark fonctionne le peptide antimicrobien

Les peptides antimicrobiens, qui portent une demand électrique favourable, agissent généralement en se liant aux membranes bactériennes chargées négativement, perturbant la membrane et entraînant la mort des bactéries. Moreover un peptide est chargé positivement, furthermore il est efficace pour se lier aux bactéries et ainsi les tuer.

Cependant, la toxicité du peptide pour l’hôte augmente également en fonction de la demand beneficial du peptide – il endommage les cellules de l’organisme hôte car il tue les bactéries. En conséquence, les peptides antimicrobiens modifiés à ce jour ont rencontré un succès limité, a déclaré le professeur associé Kline, également de la NTU University of Organic Sciences.

Le peptide conçu par l’équipe NTU, appelé CSM5-K5, est able de se regrouper pour former des nanoparticules lorsqu’il est appliqué sur des biofilms de bactéries. Ce regroupement se traduit par un effet perturbateur additionally concentré sur la paroi cellulaire bactérienne par rapport à l’activité de chaînes uniques de peptides, ce qui signifie qu’il a une activité antibactérienne élevée mais sans causer de dommages indus aux cellules saines.

Pour examiner l’efficacité du CSM5-K5 seul, les scientifiques du NTU ont développé des biofilms séparés comprenant Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline, communément connu sous le nom de superbactérie MRSA une souche d’Escherichia coli multirésistante hautement virulente (MDR E. Coli) et Enterococcus faecalis résistant à la vancomycine (ERV). Le SARM et le VRE sont classés comme des menaces graves par les Centers for Condition Regulate and Prevention des États-Unis.

Lors d’expériences en laboratoire, le CSM5-K5 a tué moreover de 99% des bactéries du biofilm après quatre heures de traitement. Dans les plaies infectées sur des souris, le peptide antimicrobien développé par NTU a tué moreover de 90% des bactéries.

Lorsque CSM5-K5 a été utilisé avec des antibiotiques conventionnels, l’équipe NTU a constaté que l’approche combinée conduisait à une réduction supplémentaire des bactéries dans les biofilms formés en laboratoire et les plaies infectées chez les souris par rapport à l’utilisation du CSM5-K5, ce qui suggère que le peptide antimicrobien a rendu les bactéries sensibles aux médicaments auxquels elles seraient autrement résistantes.

Plus vital encore, l’équipe NTU a constaté que les trois souches de bactéries étudiées (MRSA, VRE et MDR E. coli) développaient peu ou pas de résistance contre le CSM5-K5. Alors que le SARM a développé une résistance de faible niveau contre le CSM5-K5, cela a rendu le SARM as well as practical au médicament auquel il est autrement résistant.

Le professeur Chan a déclaré: « Le développement de nouveaux médicaments à lui seul ne suffit plus pour lutter contre les infections bactériennes difficiles à traiter, auto les bactéries continuent d’évoluer et de déjouer les antibiotiques / Il est crucial de rechercher des moyens innovants pour lutter contre les infections bactériennes difficiles à traiter associées. avec la résistance aux antibiotiques et les biofilms, comme la lutte contre les mécanismes de défense des bactéries. Une méthode moreover efficace et additionally économique pour lutter contre les bactéries est une approche de thérapie combinée comme la nôtre.

La prochaine étape pour l’équipe consiste à explorer comment une telle approche de thérapie combinée peut être utilisée pour les maladies rares ou pour le pansement des plaies.

La recherche sur le peptide antimicrobien CSM5-K5 a été financée par NTU, la National Research Basis, le ministère de l’Éducation et le ministère de la Santé.