L’actinomycine est un antibiotique obtenu à partir d’espèces de Streptomyces, des bactéries du sol filamenteuses connues pour produire une gamme de produits naturels. Ce composé inhibe la transcription de l’ADN en ARN, provoquant ainsi la mort des cellules. La capacité de provoquer le suicide cellulaire a fait de l’actinomycine D un médicament de chimiothérapie précoce. Ce composé est hautement toxique pour les cellules normales, il n’est donc utilisé que sur certains types de cancers spécialisés. Un autre nom pour le médicament est la dactinomycine.
Streptomyces est une bactérie à Gram positif appartenant au groupe des actinomycètes. Ces bactéries du sol sont réputées pour produire des antibiotiques et autres produits naturels. La concurrence entre les micro-organismes du sol est féroce et la production de composés qui tuent d’autres organismes aide les actinomycètes à survivre.
Une partie de la raison pour laquelle l’actinomycine est un antibiotique si efficace est que sa structure chimique comprend deux peptides cycliques. Ce groupement inhabituel d’acides aminés est très difficile à dégrader pour d’autres organismes. Il comprend également un acide aminé D dans chacun des anneaux peptidiques cycliques. Habituellement, les acides aminés se trouvent dans la configuration L. L’utilisation de tels attributs biochimiques atypiques contribue au succès de cet actinomycète dans le sol.
L’isolement de l’actinomycine en 1940 a valu le prix Nobel à Selman Waksman. Des études sur le mécanisme d’action de cet antibiotique ont montré qu’il agissait en se liant à l’ADN double brin et en arrêtant la transcription de cet ADN en ARN. En se liant de cette manière, l’actinomycine a empêché l’ARN polymérase d’avancer. Cette activité a provoqué le suicide des cellules, un processus connu sous le nom d’apoptose.
La capacité de provoquer l’apoptose est une propriété précieuse. Les cellules cancéreuses se propagent beaucoup plus rapidement que les cellules des tissus normaux voisins, car elles ont perdu le contrôle et ne subissent pas autant d’apoptose. Les médicaments qui provoquent l’apoptose ont un potentiel comme traitements contre le cancer. Un médicament qui est injecté par voie intraveineuse et circulé dans le sang pour tuer les cellules cancéreuses est connu comme un agent antinéoplasique, un médicament de chimiothérapie.
L’actinomycine D est utilisée comme médicament de chimiothérapie depuis de nombreuses années. La puissance de cette classe de médicaments réside dans leur spécificité à tuer les cellules qui se divisent. Cela rend plus probable qu’ils tuent les cellules cancéreuses, plutôt que les cellules des tissus non cancéreux. Le composé est cependant hautement toxique pour les cellules normales. Le médicament est très attentivement surveillé lors de son utilisation.
Outre ses utilisations dans le traitement du cancer et comme antibiotique, la capacité de l’actinomycine à se lier à l’ADN a rendu ce composé utile pour les études en biochimie et en biologie cellulaire. Il est utilisé pour inhiber la synthèse d’ARN. En outre, un dérivé fluorescent peut être créé, connu sous le nom de 7-aminoactinomycine D. Ce produit chimique est utilisé pour colorer l’ADN simple brin. C’est un marqueur précieux pour déterminer si les cellules sont mortes ou non.