Malgré leur efficacité avérée, les antibiotiques présentent toujours des effets secondaires et des limitations en termes de biodisponibilité et de ciblage, qui, conjugués à leur utilisation inappropriée, ont conduit à la crise mondiale actuelle de résistance aux antimicrobiens. De plus, l'utilisation intensive de pesticides chimiques pour protéger les cultures a des effets très néfastes sur l'environnement et la santé humaine, et contribue également aux problèmes de résistance.
Les peptides antimicrobiens apparaissent comme une alternative très prometteuse aux antibiotiques et pesticides chimiques, démontrant une efficacité comparable avec des problèmes de résistance minimes et étant des composés d'origine naturelle. Cependant, leur application pratique en clinique ou en agriculture se heurte à des difficultés liées à leur dégradation potentielle et à leur ciblage limité, ce qui entraîne une faible bioactivité et des problèmes de toxicité et de stabilité.
UN étude de l'Université de La Laguna, dirigée par le professeur Edgar Pérez Herrero, L'étude, à laquelle collaborent également des chercheurs du CSIC, sous la direction de José Manuel Pérez de la Lastra, démontre l'amélioration de la bioactivité de deux peptides antimicrobiens significativement différents (Cm-p1, obtenu à partir du mollusque côtier Cenchritis muricatus, et Lip1, une cathélicidine isolée du cétacé Lipotes vexillifer) en étant encapsulés dans des nanoparticules de 190-239 nm à base de chitosane (biopolymère aux propriétés antimicrobiennes) et synthétisés à l'aide de la méthode de gélification ionique, ce qui permettra leur application future dans des domaines aussi différents que l'agriculture ou la biomédecine.
Des études bioinformatiques ont permis de prédire les caractéristiques physico-chimiques des deux peptides antimicrobiens et l'adéquation des nanoparticules à base de chitosane pour leur incorporation. Bien que les deux peptides libres aient présenté des activités différentes contre Botrytis cinerea (champignon pathogène qui s'héberge habituellement sur des espèces végétales), son encapsulation dans des nanoparticules à base de chitosane a considérablement amélioré son efficacité contre Botrytis cinerea, inhibant la germination des conidies (spores asexuées) et la croissance hyphale (ramification des filaments qui constituent le corps du champignon).
D’après les données expérimentales, bien que les propriétés antimicrobiennes du chitosane soient indubitablement liées à l’amélioration de la bioactivité des peptides, la vectorisation des peptides par leur inclusion dans des nanovecteurs est sans aucun doute la principale cause de l’augmentation de l’efficacité antimicrobienne des peptides.
Cette recherche a été menée dans le Groupe de recherche avancé sur l'encapsulation et l'évaluation biologiques Le nouveau groupe de recherche de l'Université de La Laguna, dirigé par le professeur Edgar Pérez Herrero, est rattaché au département de génie chimique et de technologie pharmaceutique de cet établissement. Ses travaux portent sur la conception, la synthèse et la caractérisation de différents micro/nanotransporteurs et échafaudages pour l'acheminement de molécules bioactives vers diverses cibles thérapeutiques dans différentes pathologies, notamment les cancers hématologiques et les maladies neurodégénératives.
Pérez Herrero est professeur titulaire et encadre quatre thèses de doctorat au sein du programme doctoral en sciences médicales et pharmaceutiques, développement et qualité de vie. Il est co-responsable de deux projets de recherche, financés respectivement à hauteur de 20 000 € par la Fondation des îles Canaries pour la recherche en santé (FIISC) et de 30 266 € par la plateforme de mécénat de l’Université de La Laguna. Il participe également à un projet national (ministère de la Science et de l’Innovation) doté d’un budget de 262 500 €, mené en collaboration avec l’Université de Saint-Jacques-de-Compostelle et l’Université de Navarre.
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