Pathologies Bactériennes
La biochimie des bactéries diffère de celle de l’humain à plusieurs égards et ces différences peuvent être exploitées de façon fructueuse pour détruire des bactéries pathogènes pour l’humain. La conception d’antibiotiques dépend fortement de la disponibilité des structures tridimensionnelles des enzymes ciblées par ces antibiotiques, l’activité des enzymes étant étroitement liée à leur structure. Avec la recrudescence d’infections causées par des pathogènes bactériens résistants aux antibiotiques, il est nécessaire de développer de nouveaux médicaments visant de nouvelles cibles biochimiques (voies métaboliques essentielles aux bactéries, enzymes responsables de la résistance aux antibiotiques). Un traitement ciblant la résistance aux antibiotiques est prometteur s’il peut être combiné au traitement antibiotique classique et en augmenter l’efficacité. La cristallographie à rayons X jouera un rôle majeur en assistant les chimistes et les cliniciens dans le développement d’une nouvelle génération d’antibiotiques.
• Le laboratoire d'Albert Berghuis utilise la cristallographie des protéines pour comprendre les mécanismes de résistance des bactéries. L'équipe de Peter Pawelek, suit une autre approche dans le développement de nouveaux traitements. Ses travaux ont mené à la détermination de la structure des protéines responsables de l'absorption du fer, un élément essentiel à la croissance bactérienne, par la bactérie E. coli. La protéine FhuA sert de récepteur pour les sidérophores, des molécules porteuses de fer. Ces recherches ouvrent la voie au développement de nouveaux antibiotiques qui bloquent l'absorption du fer, ou qui utilisent le récepteur des sidérophores pour cibler les bactéries.
• Les infections bactériennes constituent un problème chronique pour les patients atteints de FK. Le groupe de René Roy développe des vaccins synthétiques contre B. cepacia, un micro-organisme responsable des infections pulmonaires chez les patients atteints de FK. Ce laboratoire conçoit également des anti-adhésines contre plusieurs souches de E. coli et P. aeruginosa ainsi que des peptides pouvant servir d’épitopes universels des cellules-T en se liant à MHC-II. Ses travaux, en plus d’impliquer la synthèse de ligands, incluent la détermination des structures ligands-protéines.
• Le groupe de Bhushan Nagar étudie le rôle du système immunitaire inné. Celui-ci comporte les cellules ainsi que les mécanismes qui fournissent, de façon non spécifique, la défense immédiate contre une infection. La cristallographie de rayons X permet aux chercheurs de caractériser les protéines des Tol-like récepteurs ainsi que les protéines en aval du chemin de la signalisation cellulaire.
• Enfin, le groupe de Mirek Cygler fait partie de l’initiative de génomique structurale Montréal-Kingston, un projet visant la détermination de structures de complexes protéiques impliqués dans la pathologie bactérienne. Ce projet, subventionné par l’IRSC et utilisant des techniques de biologie structurale à haut débit, joue un rôle clé dans l’identification de nouvelles cibles pour les traitements antibiotiques.