Streptomyces - Définition

Les molécules bioactives produites par les Streptomyces

Différentes espèces de Streptomyces produisent naturellement de très nombreuses molécules présentant des structures chimiques et des activités biologiques très diverses. Actuellement, les Streptomyces sont à l'origine de la production de près des deux tiers des antibiotiques commercialisés, ainsi que de très nombreuses molécules ayant des activités sur des systèmes eucaryotes comme des anticancéreux, des immunosuppresseurs, des antifongiques, des herbicides, des insecticides, des antihelmintiques et des molécules anti-diabète ou anti-obésité.

Exemples de molécules bioactives produites par Streptomyces

D'une manière générale, tous les composés dont les noms se terminent par le suffixe "~ycine" sont produits par des bactéries du genre Streptomyces (voir liste d'antibiotiques). Pour les antibiotiques, on peut citer la streptomycine produite par S. griseus, la spiramycine produite par S. ambofaciens, la néomycine produite par S. fradiae ou l'hygromycine B produite par S. hygroscopicus. Par ailleurs, on peut également citer la bléomycine, agent anticancéreux produit par S. verticillus, l'immunosuppresseur FK-506 produit par S. tsukubaensis, l'antifongique nystatine produit par S. noursei, l'herbicide phosphinothricine produit par S. viridochromogenes, les avermectines produites par S. avermitilis et présentant des activités insecticides et antiparasitaires et, enfin, la lipstatine produite par S. toxytricini permettant la synthèse d'orlistat, utilisé pour le traitement de l'obésité.

A la recherche de nouvelles molécules produites par Streptomyces

L'utilisation massive d'antibiotiques entraîne l'apparition de souches devenues résistantes suite à un évènement de mutation spontanée, ou à un transfert de plasmide portant un ou plusieurs gènes de résistance. A ce jour, certaines souches sont dites multirésistantes car elles sont capables de résister à de très nombreux antibiotiques de familles différentes. Ces souches représentent un problème important en santé publique, en particulier dans le cas des infections nosocomiales. Pour faire face aux souches multirésistantes, de nouveaux antibiotiques agissant sur de nouvelles cibles ou présentant de nouveaux modes d'action sont nécessaires, mais la découverte de telles molécules utilisables en médecine reste un évènement assez rare, malgré les possibilités de criblage à haut débit. A titre d'exemple, les laboratoires Merck & Co. Inc. ont annoncé en 2006 dans la revue Nature, la découverte de la platensimycine, un antibiotique produit par S. platensis, et ciblant les enzymes FAS impliquées dans la synthèse des acides gras. Cependant, l'intérêt thérapeutique des enzymes FAS en tant que cibles d'antibiotiques a rapidement été contesté, dans la mesure où de nombreux agents pathogènes (Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus) sont susceptibles d'utiliser les acides gras présents dans le sérum des patients pour s'y développer normalement.

Les approches basées sur la génomique permettent également d'accéder à des molécules inconnues en étudiant les voies de biosynthèse de ces molécules et la régulation de l'expression des gènes d'une souche de Streptomyces dont le génome a été entièrement séquencé. L'étude des métagénomes de sols, en revanche, permet d'exploiter les séquences d'ADN de l'ensemble des organismes présents dans un échantillon. Ceci permet d'accéder aux voies de biosynthèse de souches de Streptomyces non cultivables en laboratoire.

Pouvoir pathogène des Streptomyces

Les Streptomyces ne sont pas des bactéries pathogènes pour l'homme (à l'exception de S. somaliensis), bien que celles puissent être opportunistes dans de très rares cas. Le principal aspect nuisible des Streptomyces concerne la galle de la pomme de terre, causée principalement par S. scabies, et responsable de diminutions de rendements de production importantes.