Cette recherche menée à l'Université de l'Illinois a permis de synthétiser « un sucre », présent dans le lait maternel qui protège les bébés contre les agents pathogènes. Nommé 2FL, cet oligosaccharide du lait humain (HMO), n'a pas pu encore être ajouté aux préparations pour nourrissons parce que sa production restait extrêmement coûteuse. Ces travaux, publiés dans la revue Microbial Cell Factories, montrent que sa synthétisation et sa production pourraient être possibles, à coût moindre, et laissent espérer des bénéfices importants en nutrition infantile, avec de nouvelles préparations pour nourrisson ainsi que d'autres applications pharmaceutiques.
« Nous savons que ces oligosaccharides jouent un rôle essentiel dans le développement de la flore intestinale d'un bébé allaité au sein et renforcent l'immunité. 2FL (2-fucosyllactose) est le HMO le plus abondant dans le lait maternel », explique Michael Miller, professeur de microbiologie alimentaire à l'Université de l'Illinois. Le Pr Miller et son équipe souhaitent depuis longtemps mener des recherches sur le 2FL, sur un modèle animal mais, problème, un mg de 2FL coûte 100 $ et une seule étude coûterait ainsi 1 million de dollars…Yong-Su Jin, un autre professeur de l'Institut de biologie génomique de l'Université de l'Illinois, a donc tenté de synthétiser cet oligosaccharide du lait maternel en utilisant une souche de E. coli modifiée à cet effet. L'idée était de pouvoir concevoir un HMO qui pourrait être produit rapidement et à bon marché. Les chercheurs ont émis l'hypothèse qu'E. coli pouvait être une bonne base de départ pour 2FL car la bactérie participe à son métabolisme normal. L'astuce était d'élaborer un mutant de E. coli qui peut assimiler le lactose et qui ne pouvant pas utiliser le lactose pour sa propre croissance, l'utilise pour faire de grandes quantités de 2FL, le HMO que nous souhaitons étudier.
Des conséquences importantes en nutrition infantile : Ce développement d'E. coli mutant, aujourd'hui mené à bien, va bientôt permettre à l'équipe de l'Université de l'Illinois de commencer son étude sur le rôle des 2FL en nutrition infantile et évaluer si ce composé doit être ajouté et comment, aux préparations pour nourrissons. La technique permettrait également de synthétiser et d'étudier des centaines d'autres HMO dans le lait maternel.
D'autres applications pharmaceutiques : Les 2 chercheurs, Jin et Miller, estiment que leurs travaux auront d'autres applications pharmaceutiques. «L'ajout de 2FL à la nourriture des soldats en exercice pourrait les préserver de nombreux problèmes de santé et en particulier de la maladie diarrhéique. Chez l'adulte, tout simplement, 2FL pourrait également réduire les infections à Campylobacter contractées par voie alimentaire, grâce à un traitement en amont des animaux d'élevage.
Source: Microbial Cell Factories doi:10.1186/1475-2859-11-48 Whole cell biosynthesis of a functional oligosaccharide, 2'-fucosyllactose, using engineered Escherichia coli (Visuel© JPC-PROD - Fotolia.com)
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