Molécules en développement, candidates pour le traitement de la tuberculose 79

Pour la première fois depuis des décennies, quelques nouvelles molécules ont été proposées comme candidates pour le traitement de la tuberculose. Les scientifiques tentent de trouver des antibiotiques capables de réduire la durée du traitement, efficaces sur les MDR-TB et compatibles avec le traitement anti-VIH (Check, 2007). Parmi les molécules les plus prometteuses (Table 6), on compte :

- Le TMC 207 (ou R207910) : une diarylquinoline qui bloque la production d’énergie de la bactérie en inhibant la pompe à protons de l’ATP synthase. Cette molécule est efficace sur les BK dormants (non-réplicatifs) pour qui le maintien de la concentration intracellulaire en ATP est essentiel (leur stock en ATP étant limité par rapport aux bacilles en multiplication) (Rao

et al., 2008). Les études montrent que TMC207 est efficace sur les MDR-TB et est capable

de réduire la durée du traitement à 2 mois (Diacon et al., 2009, Andries et al., 2005).

- Le PA-824 : une prodrogue de la classe des nitroimidazoles, activée par la glucose-6-phosphate déhydrogénase (FGD1) F420-dépendante. La forme activée semble inhiber la synthèse de protéines et lipides de la paroi (Stover et al., 2000, Manjunatha et al., 2006). Une activité sur les bacilles tuberculeux dormants (non-réplicatifs) a été décrite (Singh et al., 2008).

- Les benzothiazinones qui constituent une nouvelle classe prometteuse d’agents anti-mycobactériens bactéricides sur les BK en réplication. Ces molécules bloquent la biogenèse de la paroi mycobactérienne en inhibant l’enzyme responsable de l’épimérisation du décaprénylphosphoryl ribose en décaprénylphosphoryl arabinose, un précurseur des arabinans de la paroi (Makarov et al., 2009).

- Le Méropénem : de façon générale, les antibiotiques β-lactames sont inefficaces sur M.

tuberculosis car rapidement hydrolysés par la β-lactamase BlaC. La classe carbapénem des β -lactames regroupe cependant des molécules qui sont de pauvres substrats de BlaC d’où l’idée

d’utiliser le méropénem, appartenant à cette classe, en association avec le clavulanate, un

inhibiteur connu des β-lactamases. Cette combinaison a montré une activité potentielle contre

les souches sensibles mais aussi XDR et persistantes (Hugonnet et al., 2009). Il faut noter qu’il ne s’agit pas ici d’une nouvelle molécule mais bien d’une nouvelle application d’un antibiotique connu et utilisé depuis longtemps sur d’autres pathogènes.

- Le SQ109 : un analogue de l’éthambutol dont le mécanisme d’action, encore incompris, semble cependant différent de ce dernier (Protopopova et al., 2005, Nikonenko et al., 2007).

Chapitre II :

Chapitre II : Objectifs de recherche

Une tendance alarmante et une source croissante d’inquiétude pour la santé publique est l’émergence de souches de M. tuberculosis résistantes à plusieurs antibiotiques (MDR-TB et XDR-TB). La sélection de mutants résistants aux antibiotiques se produit chez le patient lorsque le traitement est mal suivi ou inapproprié. L’exceptionnelle durée de la chémothérapie actuelle (6 mois) favorise une moins bonne observance du traitement par le patient et donc l’émergence de résistance. A l’heure actuelle, il est urgent de mettre au point de nouveaux agents anti-tuberculeux efficaces et capables de réduire la durée du traitement. La compréhension des mécanismes de résistance peut guider le développement de ces molécules, en plus de fournir des informations génétiques utiles aux laboratoires de diagnostic pour la détection rapide des souches résistantes. Ces dernières années, des avancées majeures ont été réalisées dans la compréhension moléculaire des mécanismes d’action des agents anti-tuberculeux, ainsi que des mécanismes de résistance à ces antibiotiques, cependant plusieurs inconnues persistent pour acquérir une compréhension complète.

Le but de cette thèse est de contribuer à l’étude du problème de la résistance aux

antibiotiques anti-tuberculeux par différentes approches : l’analyse génétique de mécanismes de résistance, l’évaluation de l’activité thérapeutique de nouvelles molécules et la caractérisation du profil de résistance de souches cliniques.

Les objectifs spécifiques sont :

1. Etude moléculaire de la résistance à l’acide p-aminosalicylique (PAS)

Récemment, en utilisant la mutagenèse par transposon, Rengarajan montra que la résistance au PAS est associée à des mutations de la thymidylate synthase encodée par le gène thyA (Rengarajan et al., 2004). Ici, nous avons étudié la fréquence de la mutation thyA ainsi que des autres gènes de la voie de synthèse du folate et de la thymine. Notre étude repose principalement sur l’étude moléculaire de mutants spontanés PAS-résistants provenant de

l’importante collection de mutants, résistants à divers antibiotiques, que nous avons constituée au sein du laboratoire.

2. Stimulation de l’activité anti-tuberculeuse de l’éthionamide (ETH) par des inhibiteurs synthétiques d’EthR

L’ETH est un pro-médicament transformé en forme active par l’enzyme monooxygénase EthA dont l’expression est contrôlée par le répresseur EthR. Notre étude décrit les étapes qui ont mené à l’élaboration de ligands capables d’inhiber l’interaction d’EthR avec son opérateur ADN, afin d’augmenter la sensibilité de M. tuberculosis à l’ETH par amélioration de son activation. L’efficacité des ligands candidats les plus prometteurs a été testée sur un modèle murin de tuberculose.

3. Evaluation de l’activité anti-tuberculeuse du 5-fluorouracil

Le 5-fluorouracil est l’agent chimiothérapeutique le plus largement utilisé pour le traitement du cancer colorectal avancé. Etant donné l’augmentation du nombre de souches résistantes (et multi-résistantes) de M. tuberculosis, de nouveaux composés anti-tuberculeux sont nécessaires de façon urgente. Ici, nous avons évalué l’efficacité in vitro et in vivo du 5-FU sur

M. tuberculosis.

4. Etude des caractéristiques de la résistance aux antibiotiques dans une région définie : Mourmansk (Fédération Russe)

Nous avons utilisé les souches tuberculeuses isolées sur une période de 2 ans dans la région de Mourmansk pour étudier le profil de résistance aux antibiotiques et l’épidémiologie moléculaire de la tuberculose dans cette région.