Les champignons pourraient-ils constituer une vaste source inexploitée de nouveaux antibiotiques?

Les champignons pourraient contenir un vaste trésor de nouveaux médicaments pour lutter contre les infections causées par des bactéries et d'autres microbes. C’était la conclusion que les scientifiques de l’Université Chalmers de Göteborg, en Suède, en sont venus à analyser les génomes de plusieurs espèces de champignons et à identifier plus de 1 000 voies qui produisent des composés bioactifs. L'équipe estime que cette découverte pourrait constituer une étape importante dans la résolution du problème mondial de la résistance aux antibiotiques.
Les chercheurs croient que les champignons - tels que les 10 différentes espèces de Penicillium présentées ici (chacune cultivée sur deux milieux différents) - abritent une vaste source potentielle de nouveaux antibiotiques pour lutter contre les maladies infectieuses.
Crédit d'image: Université de technologie Chalmers

Les chercheurs rapportent leurs conclusions dans un article publié dans la revue Microbiologie de la nature.

Les antibiotiques sont des médicaments qui traitent et préviennent les infections bactériennes - soit en tuant les bactéries, soit en stoppant leur propagation. La résistance aux antibiotiques survient lorsque la bactérie change après avoir été exposée à ces composés.

Depuis les années 1940, les antibiotiques et autres médicaments antimicrobiens ont considérablement réduit les maladies et les décès dus aux infections causées par des microbes.

Cependant, en raison de l'utilisation prolongée et répandue de ces médicaments, les bactéries et autres microbes pathogènes que les médicaments sont conçus pour tuer ont développé la capacité de leur survivre.

Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), au moins 2 millions de personnes contractent des infections résistantes aux antibiotiques et plus de 23 000 personnes en meurent chaque année aux États-Unis.

Les maladies causées par des bactéries résistantes aux antibiotiques - qui peuvent infecter les animaux aussi bien que les humains - deviennent beaucoup plus difficiles à traiter que celles causées par des bactéries non résistantes.

Champignons moins bien compris que les bactéries

Faits en bref sur la résistance aux antibiotiques

• Les infections résistantes aux antibiotiques nécessitent des séjours plus longs à l'hôpital, coûtent plus cher à traiter et comportent un risque plus élevé de décès.
• La résistance aux antibiotiques est l'une des menaces les plus importantes pour la santé publique, la sécurité alimentaire et le développement mondial.
• Cela peut affecter n'importe qui, quel que soit son âge ou son lieu de résidence.

En savoir plus sur la résistance aux antibiotiques

L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a prévenu que si la situation n’était pas résolue de toute urgence, le monde «se dirigeait vers une ère post-antibiotique, dans laquelle des infections courantes et des blessures mineures peuvent à nouveau tuer».

La nature est un endroit évident pour rechercher des composés possédant des propriétés antibiotiques. Les micro-organismes produisent des composés qui attaquent d'autres espèces de micro-organismes pour les aider à survivre dans un environnement compétitif.

Cependant, les chercheurs à l'origine de cette nouvelle étude notent que les tentatives de trouver de nouveaux antibiotiques dans la nature se sont principalement concentrées sur les bactéries car elles sont beaucoup plus faciles à étudier que les champignons, dont on comprend beaucoup moins.

Cependant, ils notent que les champignons (tout comme les bactéries) font également des composés bioactifs - des molécules qui ont un effet sur les cellules vivantes - pour se défendre contre leurs concurrents.

L'équipe a donc décidé d'utiliser les outils de séquençage du génome utilisés pour étudier les bactéries afin d'analyser les champignons et leur potentiel de production de composés bioactifs.

Au total, l’équipe a séquencé les génomes de neuf espèces du genre Penicillium - dont les membres produisent la pénicilline découverte par Sir Alexander Fleming en 1928.

Plus de 1000 voies pour les composés bioactifs

Les données de ces séquences, et celles obtenues à partir des séquences de 15 génomes publiés, ont fourni ce que les auteurs décrivent comme "un immense potentiel inexploité" pour la production de composés bioactifs dans ce genre.

A partir des données de séquençage du génome de 24 espèces différentes de PenicilliumL'équipe a identifié plus de 1 000 voies - modèles de réactions moléculaires et d'événements particuliers - pour la production de divers composés bioactifs à potentiel médicinal.

Les chercheurs ont pu prédire les composés produits par 90 de ces voies, y compris ceux qui produisent une classe d’antibiotiques appelés yanuthones.

Après un examen plus approfondi, ils ont trouvé un yanuthone autrefois non décrit, produit par une espèce de Penicillium qui était auparavant inconnu pour fabriquer des yanuthones.

Ainsi, les auteurs estiment que leurs résultats montrent non seulement que les champignons peuvent offrir une vaste source potentielle de nouveaux antibiotiques, mais aussi qu'ils ouvrent une source de versions nouvelles - et peut-être plus efficaces - des anciens médicaments. Ils concluent que:

"Cette étude est la première analyse à l'échelle du genre de la diversité génomique de Penicillia et souligne le potentiel de ces espèces en tant que source de nouveaux antibiotiques et autres produits pharmaceutiques. "

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