La tuberculose est une maladie infectieuse très contagieuse qui se propage généralement par voie aérienne et qui attaque principalement les poumons. Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), environ 1,7 million de personnes meurent chaque année de cette infection à travers le monde. En outre, un quart de la population mondiale est porteur d’une forme de tuberculose qui reste latente et sans symptômes pendant une longue période, mais qui peut finir par se manifester.
Tuberculose
Des nanomachines dans la membrane cellulaire
Durant l’infection, le Mycobacterium tuberculosis, principal agent causal de la tuberculose, sécrète un grand nombre de protéines effectrices par des systèmes de sécrétion de type VII – de petites nanomachines composées de protéines situées dans la membrane cellulaire. Ces protéines effectrices sont spécialisées dans la lutte contre les défenses immunitaires ou encore permettent d’assurer la survie bactérienne chez l’hôte. Le fonctionnement de ces systèmes de sécrétion est encore mal connu.
Les scientifiques de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) et du Spanish Cancer Research Centre CNIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) ont maintenant réussi à déchiffrer l’architecture moléculaire de ces nanomachines. Le Dr Sebastian Geibel, qui dirige un groupe de recherche à l’Institut de Biologie Moléculaire des Infections financé par le Bavarian Elite Network et qui est également affilié au Centre Rudolf Virchow du JMU, était chargé de ce travail. Les scientifiques ont publié leurs travaux dans le dernier numéro de la revue Nature.
Mesures à de très basses températures
Au cours des cinq dernières années, l’équipe de recherche du Dr Geibel a concentré ses efforts sur la reconstitution de l’une de ces machines de sécrétion et la préparation d’un l’échantillon adéquat pour les mesures au microscope cryoélectronique, nécessitant la congélation par choc des protéines complexes en des conditions prédéfinies.
En collaboration avec le groupe de recherche d’Oscar Llorca à Madrid, qui a élaboré des schémas tridimensionnels du complexe protéique en utilisant une stratégie sophistiquée de traitement des données, les chercheurs de Würzburg ont pu créer un modèle de sa structure moléculaire. Ils ont été capables d’identifier les éléments importants de la nanomachine qui forment le pore de transport ainsi que de localiser les composants qui transforment l’énergie chimique en mouvement et ainsi contrôler le transport des protéines effectrices à travers ce pore.
Nouvelle approche pour de nouveaux traitements
Les résultats de ces recherches ont permis de mieux comprendre le fonctionnement des systèmes de sécrétion de type VII. En ces temps de résistance croissante des mycobactéries aux antibiotiques utilisés et d’absence de vaccination efficace contre la tuberculose, cette recherche fournit une base importante pour le développement de nouveaux antibiotiques visant l’assemblage ou le fonctionnement des systèmes de sécrétion du type VII.
