Publié le 15 décembre 2025. Des chercheurs allemands ont percé les secrets de la production des biphénomycines, une famille d’antibiotiques naturels prometteurs, ouvrant la voie à de nouveaux traitements contre les infections bactériennes résistantes, notamment à l’Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM).
- Les biphénomycines, découvertes dans les années 1960, présentent une forte activité contre le SARM, mais leur production limitée par les bactéries a freiné leur développement pharmaceutique.
- Une équipe de l’Institut Helmholtz de recherche pharmaceutique de la Sarre (HIPS) a déchiffré la voie de biosynthèse des biphénomycines, identifiant les enzymes clés impliquées dans leur fabrication.
- Cette avancée permet désormais de manipuler génétiquement les bactéries productrices ou de transférer la production à d’autres organismes, ouvrant la voie à une production à grande échelle et au développement de nouvelles variantes.
La lutte contre la résistance aux antibiotiques est un enjeu majeur de santé publique. L’Staphylococcus aureus, responsable d’infections allant de simples inflammations cutanées à des septicémies potentiellement mortelles, est particulièrement préoccupant en milieu hospitalier. En Allemagne, environ 132 000 cas de SARM sont recensés chaque année, et le nombre d’infections résistantes ne cesse d’augmenter. Face à cette situation alarmante, la recherche de nouveaux antibiotiques est devenue une priorité.
Les biphénomycines, des composés naturels dotés d’une puissante activité antimicrobienne, avaient suscité l’intérêt des chercheurs dès les années 1960. Elles se sont révélées efficaces et bien tolérées lors d’expérimentations sur des animaux. Cependant, leur développement en tant que médicament a été bloqué par la faible quantité produite par leur organisme d’origine, une souche du genre Streptomyces. De plus, les gènes responsables de leur biosynthèse restaient inconnus, empêchant toute tentative de production à plus grande échelle.
En collaboration avec des collègues de la Technische Universität (TU) de Dresde, les chercheurs du HIPS ont réussi à élucider l’ensemble de la voie de biosynthèse de la biphénomycine. Cette découverte, publiée dans la revue Angewandte Chemie International Edition, révèle que la bactérie productrice commence par fabriquer un peptide simple, contenant des séquences qui déterminent les modifications ultérieures. Plusieurs enzymes spécialisées interviennent ensuite, dans un ordre précis, pour transformer ce peptide en la molécule de biphénomycine finale et biologiquement active.
Une particularité notable de ce processus est la présence de la paire d’enzymes BipEF, qui combine deux fonctions en une seule étape : l’insertion de groupes chimiques spécifiques dans le peptide et sa coupure à un point précis. Ce type de double fonction n’avait encore jamais été observé au sein de la famille d’enzymes étudiée.
L’étude ouvre désormais la voie à la manipulation ciblée des gènes impliqués dans la biosynthèse des biphénomycines, ainsi qu’à leur transfert vers des souches de production optimisées. Cela permettra de produire des quantités suffisantes de ces composés pour des études approfondies et de développer de nouvelles variantes aux propriétés pharmaceutiques améliorées.
« Pendant des décennies, les biphénomycines étaient scientifiquement intéressantes mais pratiquement inaccessibles. Maintenant que nous comprenons comment elles se forment, nous pouvons commencer à les modifier spécifiquement et à générer de tout nouveaux dérivés. Il s’agit d’une étape cruciale qui nous permet de développer des candidats médicaments innovants contre des infections qui ne répondent plus aux médicaments établis. »
Tobias Gulder, chef du département de biotechnologie des produits naturels à HIPS et titulaire de la chaire du même nom à l’Université de la Sarre.
Selon Elisabeth Strunk, doctorante et première auteure de l’étude, « Pour la première fois, nous avons pu déchiffrer la séquence de toutes les étapes enzymatiques par lesquelles la bactérie productrice de biphénomycine convertit un simple peptide en molécule de biphénomycine finie et biologiquement active. Cette compréhension de la voie de biosynthèse fournit désormais une base pour améliorer spécifiquement cette famille de produits naturels. »
Ces résultats prometteurs constituent une avancée significative dans la recherche de nouvelles solutions pour lutter contre la résistance aux antibiotiques et pourraient conduire au développement de traitements innovants contre des infections bactériennes de plus en plus difficiles à soigner. Le HIPS est un site du Centre Helmholtz pour la recherche sur les infections (HZI) en collaboration avec l’Université de la Sarre.
