Qu'est ce qu'un Antibiotique ?

Le traitement des maladies infectieuses consistait bien entendu en la découverte d’agents antimicrobiens naturels., ou Antibiotiques. Ce sont des métabolites produits par certains microorganismes, qui inhibent la croissance de certains autres microorganismes. La définition a été étendue aux dérivés semi-synthétiques de ces molécules d'origine naturelle.

L’une des histoires de découvertes scientifiques les plus connues est celle de la découverte de la pénicilline par Sir Alexander Fleming en 1928.

Historique de la découvert des Antibiotiques

Il y a plusieurs centaines d'années, par exemple, les Chinois utilisaient du caillé de soja moisi dans le traitement des furoncles et les Indiens de l'Amérique du Sud contrôlaient les infections des pieds en portant des sandales à poils moisis ! À la fin du 19e siècle, Tyndall a fait observer qu'un milieu de culture trouble avec une croissance bactérienne disparaîtrait lorsque la moisissure se développerait à la surface. Vers la même époque, Pasteur et Joubert ont démontré que des bacilles de bacille du charbon pouvaient être inactivés en présence de certains autres micro-organismes de l’environnement. Au début des années 1920, on cherchait à isoler un agent antibactérien d'origine microbienne. Gratia et Dath isolèrent une substance d'un actinomycète du sol, connu sous le nom d'actinomycine. Cependant, bien que puissante contre un certain nombre d'agents pathogènes, l'actinomycine est trop toxique pour être utile sur le plan thérapeutique.

Structure chimique de sulphamide

Traveaux de Fleming

Fleming recherchait également un agent antimicrobien naturel. À une occasion, il a remarqué qu'une culture sur plaque de Staphylococcus aureus avait été contaminée par la croissance d'une moisissure; autour de lui se trouvaient des zones claires, où S. aureus ne poussait pas.

Structure chimique de salvaran

La moisissure a par la suite été identifiée comme étant Penicillium notatum. et la substance qui avait diffusé à travers la gélose, empêchant la croissance bactérienne, est connue sous le nom de pénicilline. Une enquête plus approfondie a révélé que le bouillon d’une culture de la moisissure Penicillium inhibait la croissance d’un certain nombre d’autres agents pathogènes à Gram positif, et le restait même après avoir été dilué plusieurs centaines de fois. Essentiellement, lorsque testé sur des souris, il était, pour la plupart, inoffensif.

  • Fleming a-t-il eu de la chance ?
  • Il est vrai que la moisissure Penicillium dans la boîte de Pétri de Fleming était un contaminant accidentel, mais le véritable coup de chance n’est pas tant le fait que la contamination a eu lieu que celle observée par une personne qui a immédiatement reconnu son importance.

Toutefois, s’agissant de la purification de l’ingrédient actif et de son utilisation in vivo, un certain nombre de problèmes ont été rencontrés. La pénicilline s’est révélée impure, produite en quantités infimes et instable dans les conditions acides de l’estomac, limitant ainsi son potentiel thérapeutique. Après avoir publié quelques articles sur le sujet, Fleming cessa de travailler sur la pénicilline et il revint à Howard Florey et Ernst Chain en 1939 de relever le défi de le produire en quantité suffisante et sous une forme assez pure pour un usage thérapeutique. Les premiers travaux à Oxford ont dû se poursuivre aux États-Unis à cause des raids aériens allemands en Grande-Bretagne. L'entrée américaine dans la Seconde Guerre mondiale à la fin de 1941 signifiait que le développement de la pénicilline se voyait attribuer le statut de projet de guerre, ce qui lui donnait un élan supplémentaire. Grâce à leurs efforts, le rendement de la pénicilline a considérablement augmenté et, en 1945, Fleming, Chain et Florey se sont partagé le prix Nobel pour leurs travaux. D'autres antibiotiques ont également été isolés au cours de cette période, notamment la streptomycine, isolée par Selman Waksman de Streptomyces griseus, qui devait s'avérer si efficace contre la tuberculose.

  • Comment Florey et Chain ont-ils amélioré les rendements en pénicilline ?
  • Les travaux de Florey et Chain ont abouti à la production à grande échelle de pénicilline pure, adaptée à un usage thérapeutique. Parmi leurs réalisations étaient:
  • Isolement d'une meilleure espèce productrice de pénicilline (P. chrysogenum, célèbre isolement d'un melon cantaloup moisi à Peoria, Illinois!) et sélection de souches mutantes induites par les rayons X et les rayons UV.
  • Développement de la technique de culture immergée, l'air stérile étant forcé à travers le milieu pour fournir de l'oxygène essentiel.
  • Amélioration de la composition moyenne.
  • Ajout de précurseurs au support.
  • Raffinement des méthodes de récupération.