La carte de M. agalactiae révèle de nouvelles connaissances qui ouvrent des voies pour explorer de nouveaux vaccins et antimicrobiens pour des applications vétérinaires.
Les résultats peuvent également être utilisés pour affiner une version repensée de M. pneumoniae afin qu'il puisse traiter les maladies pulmonaires humaines à l'avenir.
Les nouvelles méthodes utilisées dans l'étude sont un outil utile pour d'autres chercheurs pour évaluer rapidement le métabolisme actif d'un micro-organisme, augmenter les chances de trouver de nouvelles applications en utilisant des microbes.
Les bactéries sont des organismes vivants polyvalents qui peuvent coloniser une vaste gamme d'environnements, hôtes, ou des tissus au sein d'un hôte. Une grande partie de ce succès est due à leur plasticité métabolique, qui a été façonné par l'évolution au cours de millions d'années.
Les voies métaboliques microbiennes peuvent être exploitées pour des applications industrielles, comme l'utilisation de bactéries pour teindre les jeans avec leur teinte indigo de marque. Il est également de plus en plus important dans le domaine de la santé, avec des études antérieures liant le métabolisme du microbiome à la capacité du corps humain à absorber les médicaments thérapeutiques.
Les approches actuelles pour cartographier les voies métaboliques microbiennes sont coûteuses, fastidieux et chronophage, entraver le développement de nouvelles applications telles que les vaccins ou les substances antimicrobiennes. De nouveaux outils sont nécessaires pour construire une carte précise de toutes les réactions chimiques qui ont lieu dans une souche particulière de bactéries sans impasses ni boucles futiles.
Dans une étude publiée aujourd'hui dans la revue Rapports de cellule , des chercheurs du Centre de régulation génomique de Barcelone décrivent une nouvelle méthode pour déterminer les voies métaboliques actives chez les microbes en utilisant des techniques de pointe issues de la génomique et de la protéomique.
Les chercheurs ont d'abord testé leurs méthodes en cartographiant les voies métaboliques de Mycoplasma pneumoniae , une bactérie avec un petit génome qui provoque généralement des infections bénignes du système respiratoire, et dont le métabolisme a été largement documenté dans le passé. Ses voies métaboliques actives étaient en accord avec les données expérimentales.
Ils ont ensuite utilisé les mêmes méthodes pour documenter les voies relativement inconnues de Mycoplasma agalactiae , une source commune d'infections chez les chèvres et les moutons avec des ramifications sanitaires et économiques importantes pour le bétail. Malgré M. agalactiae et M. pneumoniae partageant une grande partie du génome de l'autre, leurs métabolismes ont pris des voies sensiblement différentes, mettant en évidence la complexité de prédire les réseaux métaboliques à partir des seules informations génomiques.
« Les micro-organismes sont un trésor pour trouver de nouvelles applications pour la santé et l'industrie. Avoir de nouveaux outils pour capturer une image globale de l'activité et de la directionnalité des réseaux métaboliques microbiens est essentiel pour tirer le meilleur parti de ces ressources naturelles, " dit Ariadna Montero Blay, Doctorant au Centre de Régulation Génomique et premier auteur de l'étude.
« Nos conclusions pour Mycoplasma agalactiae pourrait avoir un grand impact dans le domaine vétérinaire dans la génération de nouveaux antimicrobiens basés sur des métabolites toxiques ou des souches de vaccination atténuées avec knock-down de gènes métaboliques essentiels ou de flux métaboliques reconfigurés. »
Les résultats de l'étude peuvent être utilisés pour affiner une version repensée de M. pneumoniae afin qu'il puisse un jour être utilisé pour traiter les maladies pulmonaires humaines, un objectif à long terme du groupe de recherche.
Alors que c'est encore dans des années, nous pouvons utiliser ces méthodes pour identifier des voies métaboliques importantes et les bloquer, ce qui pourrait augmenter la spécificité et l'efficacité de l'utilisation de Mycoplasma sous forme de pilule vivante. Notre étude met en évidence les nouvelles méthodes ingénieuses de la science qui réduisent le temps et les coûts et accélèrent les nouvelles découvertes. »
Luis Serrano, Professeur de recherche ICREA, Directeur du CRG et dernier auteur de l'étude