Exploiter l'addiction des bactéries au fer : Conception de nouvelles molécules hybrides bactériocine-sidérophore et évaluation de leur potentiel comme alternative aux antibiotiques

«L’utilisation abusive des antibiotiques chez l’humain et dans l’élevage des animaux a entraîné une augmentation inquiétante du nombre de bactéries résistantes aux antibiotiques contre lesquelles les options thérapeutiques se font de plus en plus rares. Comme les humains et les animaux partagent souvent les mêmes bactéries pathogènes et que la majorité des antimicrobiens utilisées pour la production animale proviennent de familles d’antibiotiques médicalement importantes pour l’homme, la découverte d’alternatives capables de remplacer efficacement les antibiotiques pour promouvoir la productivité animale et traiter les infections sans générer des résistances aux antibiotiques en usages est devenue une urgence mondiale.
Parmi les alternatives prometteuses nous nous intéressons particulièrement aux bactériocines, des peptides naturellement produits par plusieurs souches bactériennes et dotées d’une activité antimicrobienne dirigée contre des bactéries phylogénétiquement proches de la souche productrice. Dans le but d’élargir leur spectre d’activité et d’agrandir leur éventail d’applications potentielles, nous proposons d’exploiter l’addiction au fer des bactéries. En effet, les bactéries ont un grand besoin en fer pour leur prolifération et comme les concentrations de fer libre dans leur environnement est minime, elles sécrètent des molécules appelées sidérophores pour capturer le fer dans leur milieu. Le complexe sidérophore-fer est ensuite reconnu par des transporteurs à la surface de la bactérie et incorporer dans la cellule pour l’approvisionner en fer. Chaque espèce bactérienne produit son propre ensemble de sidérophores mais plusieurs bactéries peuvent utiliser ceux sécrétées par d’autres espèces.
Dans le cadre de ce projet équipe, notre stratégie est de tirer profit de la forte activité antimicrobienne des bactériocines et d’exploiter l’addiction au fer des bactéries en fusionnant des sidérophores avec des bactériocines pour développer une nouvelle génération d’agents antimicrobiens. Nous adopterons une approche pluridisciplinaire combinant, la chimie, la microbiologie, l’ingénierie des protéines, la protéomique fonctionnelle et la métabolimique pour concevoir et préparer des composés hybrides innovateurs et évaluer in vitro leur potentiel comme alternative aux antibiotiques dans le contrôle des bactéries pathogènes ainsi que leur impact sur la composition, la dynamique et le profil métabolique du microbiote colique. La programmation scientifique proposée est une suite logique de nos travaux antérieurs qui nous ont permis de synthétiser chimiquement, de purifier et d’étudier l’activité inhibitrice de plusieurs bactériocines de même que leurs analogues structuraux contre des micro-organismes pathogènes d’intérêt alimentaire, vétérinaire et médical. Cette programmation répond à l’une des priorités de recherche pour de nouveaux agents antimicrobiens plus efficaces, sécuritaires et mieux ciblés pour les secteurs de la production animale et vétérinaire.»