Une nouvelle famille de composés prometteurs pour le traitement des vers parasites

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l'Université de Toronto a découvert une famille de composés naturels susceptibles de créer de nouveaux traitements plus efficaces contre les vers parasites. Ces composés bloquent un processus métabolique unique utilisé par les vers pour survivre dans l'intestin humain.

Les vers parasites du sol font des ravages dans les pays tropicaux en développement. Leur infection provoque malaises, faiblesse, malnutrition et autres symptômes invalidants, et peut provoquer des malformations congénitales chez les enfants et altérer leur croissance.

Les vers parasites du sol infectent plus d'un milliard de personnes dans le monde, principalement dans les communautés pauvres des pays en développement dépourvus de systèmes de santé et d'assainissement complets. Ces parasites sont de moins en moins sensibles aux rares médicaments antihelminthiques disponibles; il est donc urgent de trouver de nouveaux composés.

Taylor Davie, premier auteur de l'étude et étudiant diplômé au Centre Donnelly de recherche cellulaire et biomoléculaire de l'Université de Toronto

L’étude a été publiée aujourd’hui dans la revue Nature Communications.

De nombreuses espèces de vers parasites passent la majeure partie de leur cycle biologique à l'intérieur d'un hôte humain. Pour s'adapter à l'environnement intestinal, et notamment au manque d'oxygène, le parasite adopte un métabolisme dépendant d'une molécule appelée rhodoquinone (RQ).

Le parasite peut survivre à l’intérieur de son hôte humain pendant plusieurs mois grâce à un métabolisme dépendant du RQ.

L'équipe de recherche a décidé de cibler le métabolisme adaptatif du ver parasite, car le RQ est présent uniquement dans l'organisme du parasite; les humains ne le produisent ni ne l'utilisent. Par conséquent, des composés capables de réguler la production ou l'activité de cette molécule permettraient d'éliminer sélectivement le parasite sans nuire à l'hôte humain.

Les chercheurs ont examiné des composés naturels isolés de plantes, de champignons et de bactéries sur l'organisme modèle C. elegans. Bien que ce ver ne soit pas un parasite, il dépend également du QR pour son métabolisme en l'absence d'oxygène.

« C'est la première fois que nous sommes en mesure de rechercher des médicaments qui ciblent spécifiquement le métabolisme inhabituel de ces parasites », a déclaré Andrew Fraser, chercheur principal de l'étude et professeur de génétique moléculaire au Donnelly Center et à la Temerty School of Medicine.

Ce criblage a été rendu possible grâce aux avancées récentes de notre groupe et d'autres chercheurs dans l'étude du métabolisme dépendant du RQ sur C. elegans, ainsi qu'à notre collaboration avec le RIKEN, l'un des plus grands organismes de recherche japonais. Nous avons analysé leur remarquable collection de 25 000 composés naturels, ce qui a conduit à la découverte d'une famille de composés benzimidazoles qui tuent les vers dépendants de ce type de métabolisme.

Des chercheurs proposent un schéma thérapeutique multidose d'une famille de composés récemment découverte pour traiter les vers parasites. Si un traitement à dose unique est plus pratique pour les programmes de traitement médicamenteux de masse, un programme de traitement plus long serait plus efficace pour éliminer les parasites.

« Nous sommes très satisfaits des résultats de l'étude pour laquelle nous avons utilisé notre bibliothèque », a déclaré Hiroyuki Osada, professeur de pharmacie à l'Université de Shizuoka et directeur du groupe de biologie chimique au Centre RIKEN pour les ressources durables.

« L'étude démontre la puissance de l'approche de criblage, qui permet aux chercheurs de cribler un très grand nombre de molécules au sein d'un ensemble concentré de produits naturels. Les criblages sont très efficaces, ce qui est essentiel pour répondre à des questions de recherche urgentes et d'importance mondiale comme celle-ci. »

Les prochaines étapes pour l'équipe de recherche comprennent le perfectionnement de la nouvelle classe d'inhibiteurs grâce à des tests in vivo supplémentaires avec des vers parasites, qui seront menés par le laboratoire de Kaiser à l'Université de Bâle en Suisse, et la poursuite de la recherche de composés qui inhibent le RQ.

« Cette étude n'est qu'un début », a déclaré Fraser. « Nous avons découvert plusieurs autres composés très puissants qui affectent ce métabolisme, dont, pour la première fois, un composé qui bloque la capacité des vers à produire du RQ. Nous espérons que nos résultats contribueront au développement de médicaments pour traiter les principaux agents pathogènes dans le monde. »

Cette recherche a été financée par les Instituts de santé du Canada et l’Organisation européenne de biologie moléculaire.