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La pharmacie des mers

CorauxSur la planète bleue, la vie a commencé et s’est épanouie dans les mers. Aujourd’hui, la biodiversité y est telle qu’on est bien loin d’avoir inventorié l’ensemble des espèces marines. Là sous la surface se cache une véritable mine d’or pharmacologique ! 

1540 (Anemonia viridis en méditerranée)

« Les recherches sur les substances naturelles d’origines marines sont assez récentes » explique Nicolas Lebouvier, pharmacochimiste au centre IRD de Nouméa.

OLYMPUS DIGITAL CAMERAPoisson caché dans du corail maladePoisson clown OLYMPUS DIGITAL CAMERA


Certes, on sait que les Chinois utilisaient les algues plus de 2800 ans av. JC pour soigner goitres et ulcères, algues qui demeurent les reines des produits de beauté et de l’agroalimentaire… Mais l’idée de mettre les produits de la mer au service de la santé n’a réellement démarré qu’à partir des années 50.

Potions magiques

Vignette MéduseOutil de laboratoire ! Issue d’une méduse, la GFP est une protéine fluorescente très utilisée pour effectuer des marquages cellulaires observables en microscopie.

Le milieu marin abrite nombre d’espèces fixes ou sédentaires : mollusques, éponges, concombres de mer, anémones, ascidies, vers, gorgones, coraux, etc. Sans carapace ou dans l’impossibilité de fuir, la nature a compensé ce handicap en les dotant de véritables potions magiques répulsives. Souvent le fruit d’une collaboration – fameuse symbiose – avec des bactéries auxquelles les invertébrés offrent le gîte. Quant à la qualité de la potion ?

Concombre de mer en méditerranéeHolothurie noireHolothuria edulisCorail patateConcombre debout dans le corailHolothuria nobilisTête de concombre de mer rayéConcombre de mer rayé

Très concentrée pour compenser les effets de dilution du milieu marin, elle s’évalue au premier coup d’œil : si aucun pique-assiette animal ou végétal, aussi petit soit-il, ne tient à s’accrocher à une éponge, il y a fort à parier que son invisible bouclier chimique renferme des molécules suffisamment toxiques pour faire fuir tout ce petit monde ! Ce sont elles que les scientifiques traquent, espérant dénicher les médicaments de demain.

Richesse des jardins de corail

Décortiquer la composition chimique des organismes, c’est l’unique solution pour dégoter LA molécule. Mais nos experts ont du pain sur la planche. Ils ont étudié 1% seulement des espèces marines répertoriées. Par quel bout commencer ? Où chercher ? A toutes latitudes, toutes températures et profondeurs. Toutefois, certaines régions sont plus indiquées que d’autres…

« La diversité dans les récifs coralliens peut atteindre 1000 espèces par m² ! » assure Nicolas, Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche à l’Université de Nouvelle-Calédonie qui travaille avec l’équipe du laboratoire de Pharmacochimie des Substances Naturelles et des Pharmacophores redox de l’IRD. Leur mission ? Chercher une aiguille dans une botte de foin…

Et quelle botte ! Plus de 300 substances d’intérêt pharmacologique ont déjà été découvertes sur et autour du Caillou. Mais leur arrivée en pharmacie ne se fait pas en un claquement de doigts : de la découverte d’une molécule à son autorisation de mise sur le marché (AMM) comme médicament, plus d’une dizaine d’années et 4 phases d’études cliniques se seront déroulées ! Tortueux chemin qui commence après la récolte des organismes marins.

Requins et cancer

Requin

« Les requins n’ont pas de cancer » Rumeur qui offrait du crédit aux charlatans, vendeurs de poudre de cartilage de squales. Pardon… de perlimpinpin ! Puisque des dizaines de tumeurs ont été signalées chez ces animaux et qu’une telle poudre est insuffisante pour apporter les bénéfices d’une quelconque molécule. Surpêche des requins, perte d’argent, désespoir des malades : quel gâchis pour un mensonge.
inca-logo
En revanche, la squalamine isolée en 1993 du foie d’un petit requin, l’aiguillat (Squalus acanthias), fait l’objet d’études sérieuses. Elle est efficace contre l’angiogénèse (production de vaisseaux favorisant la dispersion des cellules tumorales sous forme de métastases) dans certains cancers.

Un processus complexe

Broyés, congelés, lyophilisés… les voici réduits à l’état de poudre. Des solvants assurent une première séparation des molécules. Etape suivante : tester les extraits obtenus à l’aide d’automates de criblage à haut débit qui permettent un gain de temps considérable. « Les extraits sont systématiquement testés sur différentes cibles biologique.

Oursin et corail sous la surfaceDans notre laboratoire, nous nous intéressons plus particulièrement aux activités anti-parasitaires, anti-biotiques et anti-fongiques. Une fois une activité décelée sur un extrait, la phase d’isolement de la molécule bioactive peut commencer » lance Nicolas Lebouvier avant d’expliquer « Le ‘bouillon de molécules’ contenu dans l’extrait de départ est séparé progressivement grâce à des techniques de chromatographie. A chaque étape de cette séparation, les fractions isolées sont testées sur la cible biologique afin de pouvoir suivre l’activité, on appelle cela le bioguidage ». Bingo ! Une fois la molécule isolée, des analyses de spectroscopie dévoilent sa structure. Il devient plus simple de fabriquer son analogue de synthèse comme ce fut le cas pour les céphalosporines, l’ara-C ou l’ara-A…

Succès

Antibiotiques répandus aujourd’hui, les céphalosporines sont issues de la découverte en 1948 d’un champignon littoral microscopique, le Cephaloporium acremonium. A la même époque, une éponge des Caraïbes (Cryptotethya crypta) met sur le devant de la scène les arabinosides, famille de composés aux propriétés antivirales et antitumorales exceptionnelles. Les chimistes s’en inspireront pour concevoir l’ara-C ou cytarabine (Aracityne®, Cytarbel® et Depocyte®) utilisée dans le traitement des leucémies aiguës, et l’ara-A ou vidarabine (Vira-MP®) efficace contre l’herpès génital et l’hépatite B chronique.

Corail cerveau (crédits Caroline Lepage)Fait incroyable, l’ara-A sera identifié à l’état naturel quelques années plus tard dans une gorgone de Méditerranée. Les coraux vont même plus loin… Depuis 1979, ils sont utilisés en chirurgie : une simple greffe de corail permet de reconstruire le tissu osseux… Bref, les exemples prouvant que la mer est la meilleure alliée de l’homme ne manquent pas. La polluer, la surexploiter, détruire ses ressources dont beaucoup restent inexplorées seraient les pires des catastrophes pour notre avenir !

4 questions à Nicolas Lebouvier, pharmacochimiste à l’IRD

- En quoi consiste votre métier ?
Principalement à isoler et identifier les substances naturelles possédant un intérêt thérapeutique issues de la biodiversité tropicale.
- Et d’où proviennent les échantillons sur lesquels vous travailliez ?
Les invertébrés marins sont récoltés dans les lagons, soit par des plongeurs spécialisés en biologie lors de plongées autonomes, soit par dragage des pentes récifales des monts sous-marins. Ces récoltes sont réalisées grâce au bateau scientifique de l’IRD…
- Quels sont les organismes que vous ciblez pour vos recherches ?
LagonLes éponges et les ascidies ! Du fait de leur immobilité et des pressions écologiques qu’ils subissent, ces organismes peu étudiés, sont connus pour leur richesse en nouvelles molécules azotées, notamment en alcaloïdes et en peptides.
- Sur quoi travaillez-vous actuellement ?
Je réalise des travaux de synthèses sur une molécule aux propriétés anti-paludiques isolée à partir d’une éponge récoltée au Vanuatu. J’étudie aussi une plante endémique de Nouvelle-Calédonie, afin d’isoler la -ou les !- molécules responsables de l’activité anti-paludique des feuilles de cette plante.

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