Santé

Les molécules dans l'océan, des clés de la médecine et de la cosmétique

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Pour s'adapter à des milieux variés et parfois extrêmes, les micro-organismes aquatiques synthétisent toutes sortes de molécules exploitables dans le domaine de la santé. Et c'est parfois aux biologistes marins à partir à la pêche aux molécules. C'est ce que Thien Nguyen, directeur de biotechnologie de Pierre-Fabre, a expliqué à Futura-Sciences et à des étudiants en biotechnologie lors d'une conférence SupBiotech, dans les locaux de l'école Esme Sudria.

Pour vivre dans l’océan, les rivières, les torrents, les lacs ou les mares, les micro-organismes doivent s’adapter ici à la chaleur, là au froid, ailleurs au manque d’oxygène ou à un milieu chimiquement agressif. Leurs armes de défense viennent de la biochimie, et peuvent, chez un être humain, avoir un effet sur l’immunité, sur la réaction d’inflammation voire sur la croissance d’une tumeur. © Isolino, Flickr, cc by nc nd 2.0

Pourquoi un laboratoire cosmétique et de pharmaceutique, en l'occurrence Pierre-Fabre, a-t-il noué un partenariat avec un laboratoire de biologie marine installé à Banyuls, au pied des Pyrénées et face à la Méditerranée ? « Pour aller chercher les trésors de la mer » nous explique Thien Nguyen, directeur de Biotechnologie du Centre R&D Pierre-Fabre. Depuis douze ans, ce centre de recherche privé collabore avec le laboratoire Arago pour trouver dans l'océan ou dans les eaux douces de nouvelles molécules pour le médical et la dermato-cosmétique. Bactéries et micro-algues représentent en effet une biodiversité gigantesque, riche d'adaptations à des environnements infiniment variés. Ces organismes savent vivre dans des conditions extrêmes : froid, chaleur, exposition aux rayonnements solaires... Dans ces adaptations se trouvent à coup sûr des solutions à des problèmes humains, et sont donc des sources de médicaments ou de produits cosmétiques. « Le laboratoire Arago possède une très vaste collection de micro-organismes », témoigne Thien Nguyen. Elle ne comprend pas que des habitants de la Méditerranée mais aussi des bactéries d'eau douce et de tous les océans du monde. « Une équipe du laboratoire a fait partie de l'expédition de Jean-Louis Étienne sur l'île de Clipperton, dans l'océan Pacifique, il y a dix ans. »

L'observatoire océanologique de Banyuls-sur-mer, créé en 1882, fait partie des toutes premières « stations marines », installées près de la mer, à une époque où les collections marines étaient centralisées à Paris. Le laboratoire de Roscoff, en Bretagne, a vu le jour la même année et celui de Villefranche-sur-mer, près de Nice, est né en 1885 sous la forme d'une « station zoologique » franco-russe. C'est donc depuis environ 130 ans que ces laboratoires accumulent les études sur le plancton, les animaux, les algues et, depuis moins longtemps, sur le monde méconnu des bactéries marines.

Installé à Banyuls, non loin de la frontière espagnole, depuis 1882, le laboratoire océanologique Arago étudie depuis cette époque la faune et la flore marine. Depuis moins longtemps, ses chercheurs s'intéressent aux micro-organismes, notamment les bactéries. Derrière leurs adaptations à des environnements très variés, parfois extrêmes, se cachent des molécules que la médecine ou la cosmétique peuvent exploiter. © Laboratoire Arago

Le séquençage rapide de l'ADN, une technique essentielle de la pêche aux molécules

Comment se passe une collaboration entre ces explorateurs des océans et un laboratoire de cosmétique et de pharmaceutique ? Par la présence de chercheurs venus de l'entreprise et par le financement de matériels et de stages de recherche effectués par des étudiants pour isoler des molécules potentiellement intéressantes et les caractériser. La molécule peut ressembler à un antibiotique ou à des composés ayant des effets liés à l'inflammation par exemple. « Les techniques de laboratoires sont aujourd'hui très efficaces pour séquencer l’ADN des micro-organismes et les comparer avec les outils de la bio-informatique. » Pierre-Fabre, développant de nombreuses molécules issues des plantes, travaille également dans la culture de cellules végétales pour aller chercher des molécules originales. « Cette méthode nous permet de travailler sur des plantes rares, ou protégées, difficiles à obtenir en quantités ».

C'est donc ce travail, essentiellement scientifique, d'analyse des gènes et des protéines, qui intéresse une entreprise comme Pierre-Fabre. « Une fois repérés les métabolites potentiellement intéressants, c'est à nous de comparer avec ce qui existe déjà sur le marché et estimer si la nouvelle molécule donne de meilleurs résultats. C'est là une affaire de stratégie. Nous devons ensuite mettre au point un processus de fabrication à l'échelle industrielle. Si la molécule est petite, la synthèse chimique sera la bonne solution. Si elle est complexe, ce seront des procédés de biotechnologie, utilisant des cellules (bactériennes ou végétales) qui sauront la fabriquer. »

La « pêche aux molécules » demande de la patience. En douze années de collaboration avec le laboratoire Arago, un produit aux propriétés inflammatoires a, pour l'instant, été commercialisé, en l'occurrence le Xeracalm, sous la marque Avène. Cette molécule ne vient pas de l'océan mais nous a été offerte par une bactérie vivant en eau douce. La richesse moléculaire des mers, des lacs et des rivières est encore largement à explorer, non pour piller la ressource mais pour imiter la nature, et, dans cette quête, les scientifiques sont aux premières loges.