Todd Lowary, lauréat d’une Bourse Steacie du CRSNG de 2006

Freiner la tuberculose

Malgré toute la dévastation que la tuberculose a causée au cours de l’histoire de l’humanité, des parties clés du bacille responsable de cette maladie sont remarquablement fragiles. Cependant, c’est cette même fragilité qui rend la maladie si difficile à traiter, car elle confère à cet organisme la capacité de se défendre contre les médicaments les plus puissants.

Todd Lowary a pris connaissance de ce paradoxe il y a plus de dix ans lors d’une conférence sur la chimie des glucides associée à la tuberculose. Il a découvert alors le rôle crucial des polysaccharides, chaînes complexes de glucides qui constituent la composante structurelle principale des parois cellulaires bactériennes. L’un des principaux polysaccharides du bacille de la tuberculose est lié à des lipides appelés acides mycoliques, qui rendent cet organisme très imperméable aux agents qui pourraient y pénétrer et l’endommager.

« Ce sont des structures extrêmement inhabituelles », mentionne M. Lowary, en faisant remarquer que ces molécules complexes sont composées de glucides cycliques qui existent sous la forme la moins stable. La nature fonctionne rarement ainsi, ajoute-t-il, faisant référence aux principes de thermodynamique selon lesquels la majorité des molécules existent dans leur niveau d’énergie le plus faible et les dispositions moléculaires les plus stables.

« La nouveauté de ces structures m’enthousiasmait, poursuit M. Lowary, qui terminait à ce moment-là ses études postdoctorales. J’ai décidé que je travaillerais dans ce domaine dès que j’entreprendrais ma propre carrière. »

Au cours de cette carrière, il est devenu professeur agrégé au Département de chimie de l’University of Alberta et membre de l’Alberta Ingenuity Centre for Carbohydrate Science, un groupe de recherche qui a créé une masse critique de talents canadiens dans ce domaine stratégique. Son groupe applique certaines des techniques les plus récentes de la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire, de la synthèse chimique et de la chimie computationnelle pour examiner la forme des polysaccharides qui composent la paroi cellulaire du bacille de la tuberculose.

Bientôt M. Lowary collaborera avec des experts de l’Institut national de nanotechnologie, situé sur le campus de l’University of Alberta, afin de tirer parti de l’équipement de pointe dont dispose cet établissement pour étendre ces molécules sur une surface en vue de les analyser. Lui et son groupe espèrent identifier de cette façon les motifs structuraux qui sont la clé de la formation de la structure protectrice de la paroi cellulaire du bacille.

À titre de boursier Steacie du CRSNG de 2006 (six Bourses Steacie ont été accordées cette année), il compte examiner une hypothèse terriblement attirante concernant la raison pour laquelle les sucres du polysaccharide prennent une forme si improbable. Cette forme, bien que relativement instable, accroît considérablement la flexibilité du polysaccharide, qui sert de charpente en rattachant les acides mycoliques à la paroi cellulaire.

« On suppose qu’une charpente plus malléable faciliterait la concentration optimale des acides mycoliques, lesquels confèrent à l’organisme une grande protection contre son environnement, explique-t-il. Même si cette hypothèse se révèle incorrecte, son étude permettra de mener beaucoup d’activités scientifiques intéressantes. »

« Et si l’hypothèse s’avère exacte, poursuit M. Lowary, les connaissances qui en résulteront pourraient révéler certaines des caractéristiques sous-jacentes responsables de la nature tenace de la tuberculose. Cela pourrait ouvrir la voie vers de toutes nouvelles méthodes pour lutter contre cette maladie à son niveau le plus fondamental.

« Si l’on peut fabriquer une molécule qui ne permet pas la production d’une couche de glucides, l’organisme sera plus vulnérable au système immunitaire de l’hôte humain ou aux antibiotiques et mourra donc, explique-t-il. Nous espérons que les études fondamentales que nous effectuons nous permettront d’identifier des résidus clés que nous pourrons cibler avec ce genre de molécules. L’information que nous obtiendrons devrait s’avérer utile pour concevoir de nouvelles thérapies qui permettront de traiter une maladie qui a un effet dévastateur sur les humains. »