Nouvelle étude Un antibiotique naturel comme traitement du cancer?

Le produit naturel Carolacton inhibe la croissance des cellules cancéreuses

De nombreuses maladies peuvent être traitées avec des ingrédients naturels. Dans le cas du cancer, une substance naturelle pourrait également améliorer considérablement le traitement à l'avenir. Les résultats d'une étude récente suggèrent que le principe actif naturel Carolacton ou des médicaments dérivés pourraient être utilisés pour inhiber la croissance des cellules cancéreuses..

Des scientifiques de l'Institut Helmholtz pour la recherche pharmaceutique en Sarre (HIPS) et du Centre Helmholtz pour la recherche sur les infections (HZI) ont étudié l'effet du produit naturel Carolacton dans une étude récente et ont découvert une enzyme clé dans le métabolisme de l'acide folique en tant que cible du principe actif. Cela ouvre la possibilité d'inhiber la croissance des cellules cancéreuses avec l'aide de Carolacton, rapportent les chercheurs. Les résultats de leurs études ont été publiés dans la revue "Nature Communications".

L'ingrédient actif naturel Carolacton inhibe la croissance des cellules cancéreuses et pourrait ouvrir de nouvelles approches thérapeutiques. (Image: Kateryna_Kon / fotolia.com)

Ingrédient actif naturel formé par des micro-organismes

La carolactone est produite comme substance active naturelle dans les microorganismes présents dans le sol et possède des propriétés antibiotiques, rapportent les auteurs de l'étude. Carolacton appartient à la classe des polycétides et est isolé de la myxobactérie Sorangium cellulosum. En tant qu’antibiotique, toutefois, l’ingrédient actif chez l’homme n’est en principe pas applicable car il inhibe une enzyme clé du métabolisme de l’acide folique et ce dernier joue un rôle essentiel dans la plupart des êtres vivants, y compris l’être humain..

Action antibactérienne de la Carolactone

"Carolacton peut interférer avec des processus importants dans les bactéries et ainsi réduire la formation de biofilms de Streptococcus mutans, principale cause de la carie dentaire", souligne le professeur Rolf Müller, responsable du département "Produits naturels microbiens" et directeur général de HIPS. En même temps, Carolacton forme un inhibiteur de croissance de Streptococcus pneumonieae, l’un des microorganismes les plus dangereux pour la vie. Compte tenu de l’effet sur le métabolisme de l’acide folique, qui est essentiel à la croissance, car par exemple, des composants de l’ADN qui le composent sont produits, Carolacton étant un antibiotique mais difficilement utilisable. Cependant, les cellules cancéreuses à croissance rapide ont de plus en plus besoin de l'enzyme cible, et Carolacton peut ralentir leur croissance, ont rapporté les scientifiques.

Enzyme clé identifiée pour la liaison du médicament

L'intérêt des chercheurs a surtout suscité l'activité antibiotique et l'activité antibiofilm de la substance active naturelle. L'objectif était de mieux comprendre l'effet et le mécanisme sous-jacent. Les organismes modèles Escherichia coli et Streptococcus pneumoniae permettent aux chercheurs d'identifier la cible moléculaire (dite cible) du médicament. Ainsi, Carolacton se lie très spécifiquement à l’enzyme clé FolD du métabolisme C1 et le désactive de ce fait..

Propriétés de liaison et structure cristalline analysées

Selon les chercheurs, l'enzyme clé FolD est impliquée dans la formation d'acide folique dans le métabolisme en C1 (C représente le carbone). Dans des études ultérieures, la structure cristalline et les propriétés de liaison de Carolacton sur FolD pourraient être détaillées, indique le HZI. Le métabolisme C1 est l'un des cycles les plus importants de la matière et est "hautement conservé par tous les domaines de la vie", souligne la professeure Irene Wagner-Döbler du HZI. Il a fourni d'importants éléments constitutifs de la croissance, tels que les acides nucléiques, les acides aminés et les provitamines..

Utilisation comme antibiotique impossible?

En raison du rôle clé du métabolisme en C1, les gènes conservés pour l'enzyme clé FolD peuvent être trouvés dans de nombreuses espèces, y compris les mitochondries des cellules humaines, rapporte le professeur Wagner-Döbler. "En raison du degré élevé de conservation entre l'enzyme bactérienne FolD et l'enzyme humaine dans les mitochondries, en particulier dans la zone des sites de liaison de la carolactone, le produit naturel inhibe également l'enzyme mitochondriale", poursuit le chercheur HZI. Pour cette raison, l’utilisation de Carolacton en tant qu’antibiotique chez l’homme est difficile à imaginer..

Nouvelle approche du traitement du cancer

Cependant, les chercheurs ont découvert que l’enzyme clé FolD était surproduite dans de nombreuses cellules tumorales. "Carolacton serait donc un très bon point de départ pour une utilisation en tant qu'inhibiteur dans le traitement du cancer", rapporte le HZI. "Dans les premières expériences, nous avons pu montrer des effets inhibiteurs sur différentes lignées de cellules cancéreuses testées", a ajouté le professeur Müller. Cependant, à l'avenir, une optimisation supplémentaire des propriétés pharmaceutiques de la molécule doit avoir lieu. (Fp)