17 décembre 1897- 17 décembre 2025
Pratiquement personne, en France, ne connaît Ernest Duchesne, médecin militaire français, né le 30 mai 1874 à Paris et décédé le 30 avril 1912 à l’hôpital des armées d’Amélie-les-Bains (où un square porte son nom) des suites d’une infection de tuberculose, et, pourtant son travail de recherche mérite un hommage que nous avons plaisir à lui rendre en cette date anniversaire. Le 17 décembre 1897, à la Faculté de Médecine et de Pharmacie de Lyon, Ernest Duchesne, élève à l’Ecole de Service Militaire, soutenait une thèse de doctorat en médecine intitulée: “Contribution à l’étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes. Antagonisme entre les moisissures et les microbes”.
L’étude un peu approfondie de cette thèse, dirigée par le Professeur Gabriel Roux, montre sans ambiguïté que Ernest Duchesne avait, sans en saisir tout l’impact, découvert l’action antibiotique de Penicillium 31 ans avant celle du Professeur Alexander Fleming.
Un bref rappel des faits. Lorsque Ernest Duchesne débute ses travaux, la microbiologie « Pasteurienne » est à son apogée avec comme thème principal celle de la « concurrence vitale » chez les microorganismes. On cherche à les classifier en fonction de leur « activité vitale ». A cette époque Albert Vaudremer, à l’Institut Pasteur à Paris, étudie l’action des moisissures, en particulier celle de « l’Aspergillus fumigatus » sur le bacille de la tuberculose. Il est également pertinent de citer les travaux de Bartolomeo Gosio, en 1896, qui avait découvert qu’un « Penicillium brevicompactum » possédait une activité antibiotique sur la bactérie charbonneuse. C’est dans ce contexte que Ernest Duchesne, s’appuyant sur les travaux du Professeur Gabriel Roux, qui avait observé que l’on ne trouvait pas de moisissures dans de l’eau de fontaine, se demandait « si les organismes inférieurs qui se rencontrent dans l’eau n’ont pas une influence fâcheuse sur le développement des moisissures ? » Dès le début de ses travaux Ernest Duchesne étudia l’influence de « Penicillium glaucum » sur des échantillons d’eau stérilisée. Il constata surpris que, contrairement à des échantillons d’eau de fontaine, les moisissures y proliféraient au point de ne plus pouvoir les compter au bout de sept jours. Fort d’une intuition remarquable, Ernest Duchesne eut l’idée d’inoculer des cobayes avec des cultures pathogènes de Bacterium coli et de Bacille thyphosus d’Eberth, l’agent de la typhoïde. Les animaux qui n’avaient été inoculés qu’avec des germes bactériens mouraient rapidement Deux cobayes qui avaient reçu simultanément une inoculation de germes (B. coli ou B. thyphosus d’Eberth) et de Penicillium glaucum avaient certes développé de la fièvre mais avaient non seulement survécu « mais ne paraissaient pas se ressentir davantage de leur inoculation (expériences 20, 21 et 22 décrits dans la thèse). Ernest Duchesne évoquait alors la possibilité d’utiliser ce phénomène en hygiène prophylactique et en thérapeutique et de « tirer quelque profit » de cette concurrence biologique. Mais il ajoutait aussi : « Il faudrait ensuite voir si l’animal est immunisé en lui injectant des cultures microbiennes pures » ce qui malheureusement ne sera jamais réalisé par manque de continuité dans cette voie. Ernest Duchesne venait de découvrir l’action antibiotique de Penicillium glaucum mais n’en n’avait pas mesuré toute l’étendue trop focalisé sur sa recherche de classification de la « concurrence biologique ».
Dans la conclusion de sa thèse il avait retenu six points majeurs que nous reprenons in extenso.
- Les moisissures (mucédinées) ne se développent pas, ou disparaissent, tout au moins, très hâtivement, dans l’eau sous un certain volume, sous l’effet de la concurrence vitale.
- Il existe en effet, un antagonisme très marqué et incontestable entre les moisissures et les bactéries qui ont été simultanément semées dans l’eau ou dans un liquide nutritif (il évoquait le vin) quelconque, et cet antagonisme tourne le plus souvent au profit des bactéries en ce qui concerne, tout au moins, les processus de vitalité et de végétalité
- Si les microbes l’emportent presque constamment sur les moisissures dans la lutte pour la vie, c’est par suite à une plus grande résistance vitale et surtout d’une pullulation infiniment plus rapide due, elle-même, au phénomène de bipartition ou scissiparité. Mais il ne semble pas que les toxines bactériennes soient appelées à jouer un rôle actif dans cette lutte et dans ses résultats.
- Les moisissures, cependant, peuvent parfois voir cette lutte tourner à leur profit lorsque le milieu de culture leur est, par sa réaction, plus nettement favorable qu’aux bactéries, qu’elles ne s’y trouvent pas absolument submergées et qu’elles sont enfin, initialement, en proportion vraiment très prépondérantes.
- Il semble d’autre part, résulter de quelques-unes de nos expériences, malheureusement trop peu nombreuses et qu’il importera de répéter, à nouveau et de contrôler, que certaines moisissures (Penicillium glaucum), inoculées à un animal en même temps que des cultures très virulentes de quelques microbes pathogènes (B. coli et B. typhosus d’Eberth), sont capables d’atténuer dans de très notables proportions la virulence de ces cultures bactériennes.
- On peut donc espérer qu’en poursuivant l’étude des faits de concurrence biologique entre moisissures et microbes, étude seulement ébauchée par nous et à laquelle nous n’avons d’autre prétention que d’avoir apporté ici une très modeste contribution, on arrivera peut-être à la découverte d’autres faits directement utiles et applicables à l’hygiène prophylactique et à la thérapeutique.
Cette thèse obtint les éloges et la note 20/20, mais nulle publication dans un périodique scientifique ne vint assurer la diffusion de ces observations. Le travail expérimental sur les effets antibactériens de Penicillium n’avait pas été poursuivi. Tout était là, présent et visible pour identifier dans une espèce de Penicillium une substance avec des propriétés antibactériennes puissantes. Le prisme de lecture de l’époque était celui d’une classification de « résistance vitale et de concurrence biologique », pas celui de la recherche d’un agent thérapeutique.
Fiction.
Que serait ‘-il advenu si les expériences préliminaires réalisées par Ernest Duchesne avaient été poursuivies ? L’équipe autour du Professeur Roux, à Lyon, aurait remarqué puis démontré que Penicillium était une moisissure particulière qui dans la grande majorité des cas se distinguait par une « résistance vitale » supérieure à celles de certains des micro-organismes étudiés. (Les chercheurs de l’époque étaient focalisés sur la recherche de traitements du typhus et de la tuberculose). Penicillium aurait alors pris une place singulière dans la classification biologique pasteurienne. Il est probable que, connaissant ces faits, des équipes aient cherché à extraire, soit par des extraits alcooliques soit par des décoctions aqueuses, la « toxine » de Penicillium pour en étudier son activité. Avec beaucoup de persévérance - les équipes pasteuriennes en avaient - il est possible qu’un extrait plus ou moins stable et actif ait pu être obtenu et qu’il ait été utilisé en thérapeutique militaire d’urgence. En revanche, les méthodes physico-chimiques disponibles en 1900 n’auraient permis ni l’isolement en quantité suffisante, ni l’identification du principe actif de Penicillium.
L’histoire de la pénicilline s’écrira autrement.
Ni les travaux de Bartolemeo Gosio, en 1896, ni ceux réalisés à Lyon, avant 1897, n’avaient été poursuivis et pourtant ils posaient déjà les fondations d’une découverte majeure. Il est inexact de prétendre, comme cela a pu être fait, que les chercheurs à l’université d’Oxford auraient pu connaitre le contenu des travaux mentionnés ci-dessus. En 1928, le Professeur Alexander Fleming (Prix Nobel de Médecine et Physiologie, 1945) avait fait une observation accidentelle où il remarqua dans des cultures de micro-organismes qu’autour d’un champignon (Penicillium notatum) il avait pu identifier une zone où les bactéries ne s’étaient pas développées. Dans sa publication de 1929 dans le British Journal of Experimental Pathology, il écrira : « autour des moisissures les colonies de staphylocoques subissaient une lyse ». Plus ou moins les mêmes observations que celles d’Ernest Duchesne mais avec des conclusions et surtout des conséquences scientifiques, médicales et économiques très différentes. Ce n’est que vers 1940 que les chercheurs anglais Howard Walter Florey (Prix Nobel de Médecine et Physiologie, 1945) et Ernst Boris Chain (Prix Nobel de Médecine et Physiologie, 1945) avec l’aide Dorothy Crowfoot Hodgkin (Prix de Nobel en Chimie, 1964) seront en mesure de produire en grande quantité et d’identifier la structure de la première pénicilline, puis de démonter son rôle thérapeutique, permettant la plus grande révolution dans le traitement des maladies bactériennes.
Il faudra attendre le 15 février 1949, pour qu’une communication soit faite par le docteur Justin Godard, à Paris, à l’Académie Nationale de Médecine, qui rendit hommage aux travaux pionniers et oubliés d’Ernest Duchesne.
Je remercie le Professeur Jean-Marie Lehn (Prix Nobel de Chimie, 1987) d’avoir, dès 1980, attiré mon attention sur cette thèse, au moment où nous-mêmes étions à la recherche de nouvelles thérapeutiques antibiotiques.
INA Mediaclip
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