Une cuillère à café de terre renferme plus d'organismes que d'humains sur Terre. Parmi eux, les bactéries et champignons du sol fournissent les trois quarts des médicaments, des antibiotiques aux antidépresseurs et anticancéreux.
Trouver des solutions à la résistance antimicrobienne représente le défi majeur des systèmes de santé actuels. Les bactéries pathogènes multirésistantes progressent rapidement, tandis que les nouveaux antibiotiques peinent à émerger. Les investissements requis découragent les géants pharmaceutiques, qui se retirent du secteur.
Il reste potentiellement des milliers d'antibiotiques inconnus sous nos pieds.
En 2015, des chercheurs ont isolé la teixobactine d'une bactérie du sol dans le Maine (États-Unis). Efficace contre des germes résistants comme le SARM, elle a vaincu des infections cutanées chez la souris et d'autres pathogènes, y compris la tuberculose résistante. La plupart des experts y voient la pointe de l'iceberg.
Les streptomycètes, bactéries du sol particulières, sont de véritables fabricants de médicaments, selon le biologiste moléculaire Gilles van Wezel (Université de Leiden). « Outre les antibiotiques, ils produisent des composés antitumoraux, antifongiques et antivermineux. » Leur évolution explique cela : formant un mycélium comme les champignons, ils épuisent les nutriments, produisent des spores et se défendent contre les concurrents.
« Imaginez démolir une partie de votre maison pour en bâtir une nouvelle sans briques, » illustre Van Wezel. « Les streptomycètes recyclent leurs cellules en nutriments pour les spores, attirant des prédateurs. Ils développent alors des armes – protéines utilisables contre infections et cancers. »
« Ne laissez pas vos briques dehors sans protection, » ajoute-t-il. Ces mécanismes défensifs produisent des molécules précieuses pour l'humanité.
Le sol regorge de potentiel médical, mais 90 % des bactéries « médicinales » résistent à la culture en laboratoire, explique Patrick Van Dijck (KU Leuven). Beaucoup sont anaérobies, dépendent de communautés microbiennes ou dorment sous forme de spores, attendant des signaux comme humidité ou molécules.
« Les bactéries ne produisent des antibiotiques que face à un ennemi précis, pour économiser l'énergie, » précise Van Wezel. Comprendre ces signaux de communication est clé pour activer leur production en labo.
L'iChip, développé par Kim Lewis et Slava Epstein (Northeastern University), cultive des bactéries en les enfouissant dans le sol en compartiments. C'est ainsi qu'ils ont découvert la teixobactine. « Cela génère concurrence et synergies, » note Van Wezel.
Van Dijck active les spores par choc thermique avant iChip, favorisant production de molécules via quorum sensing – un domaine pharma en plein essor.
Les antifongiques font défaut : cellules fongiques proches des humaines, résistances croissantes. Candida auris, multi-résistante, sème la panique. Les grands pharma abandonnent ; recherches universitaires et biotech prennent le relais, testant extraits contre cancers aussi.
Mycobacterium vaccae stimule la sérotonine, réduisant anxiété chez la souris. Clostridium sporogenes cible tumeurs. Séquençage ADN permet de prédire et synthétiser composés sans culture, une révolution à venir selon Van Wezel.
