L’ADN bactérien des sols révèle de nouveaux antibiotiques
Des centaines de nouvelles bactéries et 2 nouveaux antibiotiques prometteurs viennent d’être découverts dans le sol, par cette équipe de biologistes de l’Université Rockefeller (New York). Ces composés identifiés semblent efficaces contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. De plus, la technique utilisée pour les révéler, documentée dans la revue Nature Biotechnology pourrait permettre de découvrir de nombreux autres antibiotiques.
Une urgence, avec la propagation de l’antibiorésistance. D’autant que la plupart des bactéries ne peuvent pas être cultivées en laboratoire, et que nombre de nos antibiotiques de première ligne proviennent de microbes, ce qui constitue un deuxième défi pour la médecine. Ainsi, avec la propagation de la résistance aux antibiotiques et l'épuisement des stocks de médicaments, le sol sous nos pieds recèle un vaste réservoir caché de composés vitaux encore inexplorés et inexploités.
Pour la recherche de bactéries, le sol est un terrain évident. C'est le réservoir de bactéries le plus vaste et le plus riche en biodiversité de la planète : une seule cuillère à café peut contenir des milliers d'espèces différentes. De nombreux traitements majeurs, dont la majeure partie de notre arsenal d'antibiotiques, ont été découverts dans la minuscule fraction de bactéries du sol cultivables en laboratoire.
Et le sol est extrêmement bon marché.
Pourtant, nous savons très peu de choses sur les millions de microbes qui peuplent le sol. Il est clair que l’étude de ces bactéries cachées va révéler non seulement un réservoir inexploité de nouvelles thérapies, mais aussi des indices sur la façon dont les microbes influencent le climat, l'agriculture et l'environnement dans lequel nous vivons.
Cette recherche apporte ainsi
un nouvel éclairage sur un monde microbien jusqu'alors méconnu.
L’étude, afin de trouver des molécules bioactives susceptibles de devenir de nouveaux médicaments déclenchant moins de résistance aux antimicrobiens (RAM), a consisté à séquencer l'ADN bactérien extrait des sols dans le nord de l'État de New York. Les chercheurs utilisent un nouveau moyen d'accéder à cette mine d'or microbienne, qui évite la culture bactérienne en laboratoire :
- elle extrait de très gros fragments d'ADN directement du sol ;
- pour reconstituer les génomes de microbes jusque-là cachés ;
- puis exploiter les génomes ainsi obtenus à la recherche de molécules bioactives.
À partir d'un seul échantillon, l'équipe a pu générer :
- des centaines de génomes bactériens complets, jamais observés ni identifiés jusque-là,
- 2 nouvelles pistes d'antibiotiques.
Ces résultats offrent une alternative évolutive pour explorer les bactéries incultivables et de nouvelles pistes thérapeutiques, à partir de la flore microbienne inexplorée qui façonne notre environnement.
L’un des auteurs principaux, Sean F. Brady, directeur du Laboratoire des petites molécules de Rockefeller, conclut : « Nous disposons enfin de la technologie permettant d'observer le monde microbien, jusqu'alors inaccessible aux humains. Nous ne nous contentons pas de visualiser ces informations ; nous les transformons déjà en antibiotiques.
Ce n'est que la pointe de l'iceberg ».
Quelles applications ? Les petites molécules uniques, comme les antibiotiques, produites par les bactéries sont appelées « produits naturels ». Pour convertir en molécules bioactives les séquences d’ADN découvertes, l'équipe applique une approche de synthèse bioinformatique nommée synBNP (synthetic bioinformatic natural products). Les chercheurs peuvent en effet prédire bioinformatiquement les structures chimiques de produits naturels directement à partir des données génomiques, puis synthétiser ces structures chimiquement en laboratoire. Grâce à cette approche, l’équipe du Rockefeller est parvenue à transformer les schémas génétiques de bactéries non cultivées en molécules concrètes, dont ces 2 antibiotiques puissants.
Il s’agit, concluent les chercheurs, « d’isoler de l'ADN volumineux, de le séquencer et de le convertir informatiquement en un médicament utile ». Alors que cette seule analyse a révélé des centaines de génomes bactériens contigus complets, dont plus de 99 % étaient totalement nouveaux pour la science, ces découvertes ne sont qu'un début.
Des génomes microbiens auparavant inaccessibles peuvent désormais être décodés et exploités à grande échelle pour en extraire des molécules bioactives sans avoir à cultiver les organismes.
Source: Nature Biotechnology 12 Sept, 2025 DOI:10.1038/s41587-025-02810-w Bioactive molecules unearthed by terabase-scale long-read sequencing of a soil metagenome
Cette actualité a été publiée le 9/11/2025 par
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