Projet ANR-14-CE14-0027 – Tea-4-Two : Reprogrammation de la bioactivation des thioamides comme alternative antituberculeuse
Programme : Innovation biomédicale (DS0404) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Alain Baulard (Institut Pasteur de Lille CIIL -Bacterial Respiratory Infection - Pertussis and Tuberculosis)
Partenaires : Fondation de recherche; Fondation de recherche; ISP Institut Scientifique de Santé Publique Direction opérationnelle -Maladies Transmissibes et Infectieuses Service des Maladies Bactériennes Centre National de Référence "Tuberculose & Mycobactéries"; Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle; SBB-VIB Structural Biology Brussels, Vrije Universiteit Brussel
Montant : 450000.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 54 mois
Résumé : La tuberculose, fléau persistant de l’humanité. L'émergence à l’échelle mondiale de tuberculose (TB) résistante et pan-résistante aux antibiotiques constitue un inquiétant problème de santé publique. L’arsenal antibiotique de première ligne date des années 1960. Si de récents efforts ont permis la découverte du délamanide et de la bédaquiline, leur utilisation reste conditionnelle. Face au besoin de remplacer plusieurs molécules de la polythérapie actuelle, il est essentiel de poursuivre la quête afin si possible de raccourcir le temps de traitement, d'améliorer la sécurité et la tolérance des patients, tout en surmontant le problème majeur de la résistante. 
Pro-drogues et Innovation thérapeutique. Hors des sentiers classiques de recherche de nouvelles classes d’antituberculeux, Tea-4-Two propose un concept thérapeutique innovant basé sur des molécules capables d’hypersensibiliser les souches MDR et XDR à l’éthionamide (ETH) un antibiotique déjà validé. Le projet repose sur le constat que de nombreux antituberculeux sont des prodrogues qui requièrent une bioactivation spécifique pour acquérir leur pouvoir antibactérien. Plusieurs travaux ont montré que cette étape est contrôlée par la mycobactérie, limitant ainsi sa sensibilité à ces composés. Au cours des dernières années, nous avons développé des molécules capables d’amplifier la bioactivation de l’ETH. 
Booster la bioactivation c’est booster l’ETH ! La bioactivation de l’ETH est catalysée par la monooxygénase mycobactérienne EthA, dont le gène est faiblement actif, car placé sous contrôle du régulateur fort EthR. Notre stratégie a été de développer des composés qui inhibent l’activité de EthR, stimulant ainsi la bioactivation de l’ETH par EthA, ce qui hypersensibilise les bactéries. Cette approche, testé dans un modèle murin de tuberculose, a montré que l’on pouvait réduire la dose d’ETH d’au moins 3 fois, ce qui chez l’homme équivaudrait à une dose dépourvue d’effet secondaire (Willand et al. 2009 Nature Med.). Ceci constitue une avancée majeure pour combattre l’inobservance des patients, source de résistance.
Limites actuelles. L’ETH est une des molécules incontournables de l’antibiothérapie de seconde ligne. Son usage intensif, associé à ses effets secondaires favorisant l’inobservance, a provoqué l’émergence de bactéries résistantes, dont certaines mutées dans ethA. Chez ces souches, l’augmentation de la production de EthA par nos boosters ne permet pas de recouvrer la sensibilité à l’ETH. 
Reprogrammation génétique de la sensibilité. Au cours de nos récents développements, nous avons identifié des boosters qui sensibilisent la bactérie à l’ETH sans inhiber EthR et donc sans effet sur EthA. Ces boosters agissent sur un pathway jumeau de EthR-EthA. En inhibant le gène baptisé EthR2, nos boosters de 2nd generation induisent la production d’EthA2, une oxydoreductase bioactivant l’ETH par un mécanisme enzymatique nouveau. L’interaction entre EthR2 et les nouveaux boosters a été montrée par TSA et par cristallographie, l’effet sur l’ADN confirmé par SPR, et la surproduction de EthA2 par un plasmide s’est montré à elle seule capable d’augmenter d’un facteur 5 la sensibilité de la mycobactérie à l’ETH. Enfin, nos molécules boostent l'efficacité de l'ETH sur toutes les souches cliniques MDR testées à ce jour, y compris celles mutées dans ethA. 
Tea4Two a pour objectifs de développer, des boosters plus efficaces, potentiellement capables d’inhiber les deux voies de bioactivation de l’ETH, de valider le concept dans un modèle animal, de décrypter les voies d’activation de l’ETH par EthA2, d’étudier les fréquences et les voies d’échappement que la bactérie sera capable de mettre en place sous pression de sélection, et enfin d’étendre notre étude de sensibilité à un large panel de souches cliniques.
Dans la lutte contre l’émergence des formes multirésistantes de tuberculose, Tea-4-Two présente donc un potentiel fondamentale et clinique majeur.