Une étude, dont les résultats intitulés «De novo phasing with X-ray laser reveals mosquito larvicide BinAB structure» ont été publiés dans la revue Nature, a permis de décrire la structure moléculaire de la toxine BinAB, résolue à partir des nano-cristaux naturels. Cette avancée ouvre ainsi la voie vers une extension de son spectre d'action pour viser à la fois les larves des moustiques Aedes, Culex et Anopheles.

Rappelons tout d'abord que «les moustiques sont vecteurs de nombreuses maladies dévastatrices, parmi lesquelles le paludisme, transmis par les moustiques Anophèles, et la filariose, transmise par les moustiques Culex». Cependant, il a été établi que «la toxine BinAB, produite sous forme de nano-cristaux par la bactérie Bacillus sphaericus, cible spécifiquement les larves de ces deux groupes de moustiques» par le biais d'une intoxication complexe en cinq étapes qui «explique la sureté environnementale de la toxine BinAB, inoffensive pour les autres insectes, les crustacés et l'être humain».

Cette spécificité fait que BinAB, qui est «utilisée dans de nombreux pays pour réguler les populations de moustiques», est «inefficace sur les larves des moustiques Aedes, vecteurs de la dengue, du Zika et du chikungunya». Cette situation pourrait évoluer si son spectre d'action était étendu par «un remodelage de BinAB». Pour y parvenir, il est néanmoins essentiel de connaitre sa structure.

La difficulté de l'entreprise vient de ce que la cristallographie aux rayons X, qui «est une méthode de choix pour révéler la structure d'une protéine», s'applique «généralement à de gros cristaux, d'un dixième de millimètre environ» alors que «les nano-cristaux de BinAB formés in vivo ne mesurent que quelques dix-millièmes de millimètre» et, de plus, «la toxine dissoute ne recristallise pas».

Pour franchir l'obstacle de la petitesse des cristaux, il a été fait appel, dans le cadre de l'étude ici présentée, à «une source de rayons X d'un nouveau type, un laser à électrons libres, dont la particularité est de délivrer des pulses de rayons X ultra-courts mais très intenses». Il en résulte que la structure de BinAB «est non seulement la première structure résolue à partir de cristaux si petits, mais elle est aussi la première structure inconnue» résolue par «une approche purement expérimentale (de novo)» dans un laser à électrons libres.

En conséquence, cette étude autorise «à rêver de la résolution des structures à partir d'assemblages naturels plus petits et plus complexes, tels les organelles, les constituants des cellules». Quant à BinAB, la connaissance de sa structure «ouvre la voie vers une extension de son spectre d'action»: l'idéal étant le développement d'une toxine 'trois en un' «visant les larves des trois types de moustiques», à savoir «les Aedes (en vue notamment de contrer la progression du virus Zika), les Culex (vecteurs de la filiarose) et les Anopheles (vecteurs du paludisme)».