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Friday, 3 July 2026dailybeirut.com
Tech & Sciences
Une équipe a élucidé le mécanisme permettant aux bactéries de produire plusieurs versions de composés anticancéreux puissants, ouvrant la voie à de nouveaux traitements.
Des scientifiques ont enfin percé le mystère de la production naturelle par les bactéries de multiples variantes de médicaments anticancéreux puissants, une énigme qui a freiné la recherche pendant des décennies.
Des chercheurs de l’Université de Warwick et de l’Université Monash ont révélé comment les bactéries génèrent différentes formes de composés anticancéreux à partir d’un même système biologique. Cette avancée pourrait faciliter la mise au point de traitements innovants pour des cancers difficiles à soigner, en montrant comment la nature crée une grande diversité de molécules thérapeutiques.
Depuis plusieurs années, les scientifiques cherchent à exploiter les enzymes bactériennes pour produire de nouvelles variantes de médicaments via la biosynthèse combinatoire. Toutefois, leurs progrès étaient limités car ils ne comprenaient pas le fonctionnement collaboratif de ces enzymes dans l’assemblage des composés.
Dans une étude publiée dans Nature Communications, l’équipe a démontré comment les enzymes bactériennes communiquent et coopèrent pour fabriquer une famille complète de molécules anticancéreuses apparentées. Parmi elles figure le Romidepsin (Istodax), un traitement approuvé par la FDA contre certains cancers du sang. En décodant ce système naturel de « mix and match » et en reproduisant ses principes en laboratoire, les chercheurs affirment avoir établi une nouvelle méthode pour concevoir les thérapies anticancéreuses de demain.
« Depuis des décennies, nous savions que les bactéries pouvaient produire plusieurs versions de médicaments anticancéreux puissants, mais nous ignorions comment elles y parvenaient », a expliqué le Dr Munro Passmore, auteur principal et chercheur au département de chimie de l’Université de Warwick. « Ce travail déchiffre enfin ce code. Nous avons identifié la manière dont les différentes enzymes communiquent et coopèrent pour générer ces variantes, un système d’une grande économie que les chercheurs n’avaient pas réussi à comprendre. C’est la percée nécessaire pour pouvoir désormais concevoir ces médicaments nous-mêmes. »
Des connecteurs moléculaires essentiels à la production naturelle
Les chercheurs ont découvert que de petites régions protéiques appelées « domaines d’amarrage » jouent le rôle de connecteurs moléculaires entre la machinerie principale de production des médicaments et les enzymes qui ajoutent différents composants chimiques.
Ces domaines d’amarrage possèdent un point de connexion commun qui leur permet d’interagir avec plusieurs partenaires enzymatiques. Cette flexibilité offre aux bactéries la capacité de générer une variété de molécules médicamenteuses proches tout en conservant la précision nécessaire à leur efficacité.
L’étude apporte également un éclairage sur l’évolution de ces systèmes de production. Selon les chercheurs, le composé nouvellement identifié provient probablement d’une voie biosynthétique apparentée, issue de duplications géniques et de recombinaisons génétiques successives.
Le professeur Greg Challis, professeur à l’Université de Warwick et Monash, conclut : « Cette recherche nous fournit un plan pour reproduire ce que fait la nature, mais en mieux et plus rapidement. En décryptant la logique évolutive naturelle, nous pouvons désormais concevoir des voies synthétiques générant de nouveaux candidats médicaments anticancéreux aux propriétés optimisées pour l’usage clinique, telles qu’une puissance supérieure, une meilleure sélectivité et moins d’effets secondaires. Notre objectif immédiat est de constituer une bibliothèque élargie de candidats pour divers cancers nécessitant urgemment de nouveaux traitements. Cette découverte nous fait passer de la compréhension des systèmes à leur création. »
Un impact potentiel sur le développement des médicaments anticancéreux
Les travaux portent sur un groupe de médicaments appelés inhibiteurs de HDAC, qui agissent en bloquant les histones désacétylases, des enzymes régulant l’expression des gènes dans la cellule. Le Romidepsin (Istodax), l’un des médicaments les plus connus de cette classe, est déjà approuvé pour traiter les lymphomes T.
Un autre composé étroitement lié, le FR-901375, a longtemps intrigué les scientifiques car sa voie de biosynthèse restait inconnue. Cette étude identifie enfin ce mécanisme manquant.
Comme les autres inhibiteurs de HDAC de cette famille, le FR-901375 appartient à une classe de molécules complexes en forme d’anneau, appelées dépsipeptides. Ces composés sont produits par des bactéries grâce à d’énormes complexes protéiques hybrides PKS-NRPS, combinant les activités de synthase polykétide (PKS) et de synthétase peptidique non ribosomale (NRPS) pour assembler le médicament à partir de blocs moléculaires plus petits.
Les domaines d’amarrage nouvellement identifiés fonctionnent comme des connecteurs le long de cette chaîne d’assemblage biologique, permettant à une partie de la machinerie de transmettre son produit partiellement construit à la suivante. Ce transfert moléculaire explique comment les bactéries produisent naturellement plusieurs médicaments apparentés via la biosynthèse combinatoire.
La résolution du mystère par une approche multidisciplinaire
Pour élucider ce mécanisme, l’équipe a combiné biologie structurale, biochimie, génétique et analyses informatiques.
Leur recherche comprenait :
Les chercheurs estiment que ces résultats offrent un cadre solide pour concevoir de nouvelles générations de médicaments anticancéreux en s’inspirant et en améliorant les méthodes naturelles de fabrication de molécules complexes.
Référence : « Molecular basis for depsipeptide HDAC inhibitor combinatorial biosynthesis » par Munro Passmore et al., 1er juillet 2026, Nature Communications. DOI : 10.1038/s41467-026-74383-4
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