Exemple avec un médicament de synthèse : la pénicilline

Les pénicillines naturelles sont des molécules synthétisées par certains champignons microscopiques. Elles empêchent la synthèse de la paroi bactérienne et stoppent donc la prolifération des bactéries. Ce sont les premiers antibiotiques obtenus à l'échelle industrielle et leur utilisation pour traiter les infections a entraîné une véritable révolution médicale au cours de la deuxième moitié du vingtième siècle.

Penicillium roqueforti (image par microscopie), champignon de la famille des Penicillium, est à l'origine du « bleu » des fromages de roquefort.

En septembre 1928, de retour de vacances, le docteur Alexander Fleming retrouve son laboratoire et ses cultures de staphylocoques. Il a la mauvaise surprise de constater leur contamination par un champignon microscopique, Penicillium notatum, utilisé dans un laboratoire voisin. Ce genre de contamination n'est pas rare, mais avant de se débarrasser des cultures désormais inutilisables, il a le réflexe de les examiner attentivement. Il constate que les staphylocoques ne se développent pas à proximité du champignon, il émet alors l'hypothèse que ce dernier synthétise une substance qui bloque le développement de la bactérie et l'appelle « pénicilline ». Fleming publie sa découverte en 1929 et signale les possibilités thérapeutiques « la pénicilline utilisée en doses massives n'est ni toxique ni irritante... elle peut constituer, par applications ou en injections, un antiseptique efficace contre les microbes ». Mais la pénicilline est très difficile à purifier et isoler en quantités appréciables et elle est bientôt oubliée. Il faudra attendre une dizaine d'années avant que les recherches reprennent.

 Les Staphylocoques ne peuvent pas se développer à proximité de Penicillium notatum.

La recherche d'agents anti-infectieux a été très active dès le début du vingtième siècle et en particulier pendant la première guerre mondiale car l'infection des blessures est la première cause de mortalité des soldats. La première grande avancée thérapeutique a lieu entre 1932 et 1935 quand le médecin allemand Domagk découvre les propriétés antibactériennes du principe actif de la pénicilline qui appartient à la famille des sulfamides dont de nombreuses molécules seront synthétisées et testées. Les sulfamides deviennent ainsi les premiers antibiotiques synthétiques et sont encore utilisés aujourd'hui.

Les essais sur les êtres humains commencent dès 1941 : les résultats sont spectaculaires, des infections auparavant potentiellement mortelles sont guéries en quelques semaines grâce à la pénicilline. Elle acquiert très vite le statut de « médicament miraculeux », mais les stocks sont très faibles à cause des grandes difficultés d'obtention : d'une part le champignon ne produit qu'une quantité faible de pénicilline et d'autre part uniquement dans un milieu riche en oxygène.

Des maladies bactériennes peuvent désormais être traitées grâce aux antibiotiques. On considère aujourd'hui que leur utilisation thérapeutique a permis d'allonger la durée moyenne de la vie humaine d'une dizaine d'année. Cependant, on constate une augmentation de la capacité des bactéries à résister aux antibiotiques. La lutte contre cette résistance se fait par la recherche de nouveaux antibiotiques, mais elle se concentre sur une utilisation plus modérée des antibiotiques disponibles.

 

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