Publié le 7 novembre 2025 à 01h33. Des chercheurs de l’Université d’Oklahoma mènent une étude cruciale pour contrer la menace croissante des bactéries résistantes aux antibiotiques, un problème de santé publique mondial qui pourrait avoir des conséquences désastreuses d’ici 2050.
- La résistance aux antibiotiques pourrait entraîner jusqu’à 2 millions de décès par an à l’échelle mondiale d’ici 2050.
- Un projet de recherche de 5,3 millions de dollars (environ 4,8 millions d’euros) est en cours à l’Université d’Oklahoma pour développer de nouvelles stratégies d’administration de médicaments.
- L’étude se concentre sur les bactéries Gram négatif (GNB), particulièrement résistantes aux traitements actuels.
De la laitue contaminée au Missouri aux oignons dangereux dans le Colorado, les alertes sanitaires se multiplient, signalant un danger bien plus profond : l’érosion de l’efficacité des antibiotiques. Pour les biochimistes de l’Université d’Oklahoma, ces incidents ne sont pas de simples faits divers, mais des avertissements concernant les risques croissants liés aux bactéries résistantes aux médicaments et les conséquences d’une inaction prolongée.
« Le traitement des maladies chroniques et de nombreuses interventions chirurgicales nécessite des antibiotiques. Lorsque les bactéries deviennent résistantes aux antibiotiques et à d’autres médicaments, nombre de nos progrès médicaux seront compromis », explique Helen Zgurskaya, professeure de recherche George Lynn Cross au Département de chimie et de biochimie de l’OU.
Pour éviter ce scénario, Helen Zgurskaya et Valentin Rybenkov, professeur de biochimie à l’OU, dirigent un projet de recherche financé sur cinq ans par l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID). Leur objectif est de trouver de nouvelles méthodes pour administrer des médicaments essentiels directement aux agents pathogènes résistants.
L’urgence est réelle. Les experts estiment que, sans de nouveaux médicaments, les bactéries résistantes aux antibiotiques pourraient causer la mort de jusqu’à 2 millions de personnes chaque année d’ici 2050. « Nous vivons généralement avec des bactéries ; nous en dépendons pour notre santé intestinale et notre immunité », précise Rybenkov. « Nous disposons également de moyens de nous défendre contre les bactéries nocives, si nécessaire. Mais il arrive que nos défenses soient dépassées. Lorsque cela se produit et que les bactéries se développent plus vite que notre système immunitaire ne les élimine, nous avons besoin d’antibiotiques. »
Malheureusement, la résistance bactérienne aux antibiotiques les plus courants s’accroît rapidement à l’échelle mondiale. En octobre 2025, l’Organisation mondiale de la santé a rapporté que la résistance aux antibiotiques a augmenté de 15 % par an, et qu’une infection bactérienne sur six est désormais résistante. En Asie du Sud-Est et dans la région de la Méditerranée orientale, ce chiffre grimpe à près d’une infection sur trois.
Dans leur quête de solutions, Zgurskaya et Rybenkov se concentrent sur les bactéries Gram négatif (GNB), une classe de germes pathogènes qui ont développé des mécanismes sophistiqués pour protéger l’intérieur de leurs cellules contre les intrus, notamment les antibiotiques. Contrairement aux bactéries Gram positif, qui ne possèdent qu’une seule membrane cellulaire, les GNB sont dotées de deux membranes, dont une paroi externe particulièrement robuste. De plus, les bactéries résistantes disposent d’un système d’« efflux » plus puissant : des pompes protéiques conçues pour expulser les substances toxiques de l’intérieur de la cellule. Ces défenses rendent difficile l’action des médicaments actuels.
Pour identifier les failles dans les défenses des GNB, Zgurskaya et Rybenkov testent les propriétés de perméation d’environ 2 000 produits chimiques et composés contre des centaines de variantes de pompes à efflux. Leur but est de repérer les candidats capables de traverser les membranes des agents pathogènes résistants aux médicaments, tels que P. aeruginosa, E. coli, K. pneumoniae et A. baumannii. Une fois un premier atlas de composés prometteurs établi, les chercheurs prévoient d’élargir leurs travaux à un éventail encore plus vaste de produits chimiques.
Ils étudient également le fonctionnement des pompes protéiques au niveau moléculaire afin d’identifier de nouvelles stratégies pour les neutraliser. « Imaginez un bateau avec une petite fuite », illustre Zgurskaya. « Sans intervention, il coulera, lentement mais sûrement. Mais si le bateau est équipé d’une pompe de cale, il éliminera l’eau qui s’accumule. C’est un mécanisme similaire chez les bactéries Gram négatif. Notre travail, en tant que chercheurs, consiste à trouver un moyen de créer une fuite et d’arrêter la pompe. »
Grâce à l’apprentissage automatique, les résultats obtenus en laboratoire seront analysés à l’aide d’une bibliothèque de « centaines de milliers » de produits chimiques supplémentaires, afin de détecter des schémas et des corrélations susceptibles de révéler de nouvelles thérapies plus efficaces. « Il n’existe pas de méthode simple pour prédire quel type de molécule peut traverser une membrane cellulaire », souligne Rybenkov. « L’intelligence artificielle nous aide à interpréter les données. »
L’utilisation excessive d’antibiotiques est souvent pointée du doigt comme la principale cause de la résistance bactérienne, mais ce n’est qu’un aspect du problème, selon Rybenkov. « Les bactéries cherchent à se propager ; c’est un processus naturel », explique-t-il. « Notre mode de vie dépend des bactéries, mais certaines ne nous apprécient pas. Pour elles, nous ne sommes qu’une source de nourriture. »
Ce projet de recherche est mené en collaboration avec Paolo Ruggerone, professeur au Département de physique de l’Université de Cagliari, en Italie ; John Walker, professeur associé de pharmacologie et de physiologie à l’Université de Saint Louis ; et ArrePath, une société de découverte de médicaments basée à Princeton, dans le New Jersey.
