Les éponges Halichondria produisent des halichondrines. © Bengt Littorin (Havspappan), Flickr/Wikimedia Commons, CC by 2.0

Santé

Cancer : un médicament prometteur inspiré des éponges de mer

ActualitéClassé sous :cancer , chimiothérapie , éponge

Des chimistes de Harvard ont trouvé un moyen de fabriquer une halichondrine, une molécule aux propriétés anticancer qui pourrait servir à des essais cliniques. Présente en petite quantité chez les éponges de mer, elle a déjà montré des résultats encourageants dans un modèle animal.

Naturellement présentes chez des éponges de mer, les halichondrines sont des molécules qui ont été identifiées il y a une trentaine d'années. In vivo chez la souris, elles possèdent des propriétés antitumorales. In vitro, elles présentent aussi une bonne activité contre des cellules tumorales humaines.

Les halichondrines inhibent les microtubules de la cellule, des molécules importantes pour la division cellulaire. Il existe déjà des médicaments anticancéreux qui ciblent les microtubules, comme le paclitaxel et la vinblastine. Or, dans un modèle de cancer chez le rat, l'halichondrine B a montré qu'elle était plus efficace que la vinblastine. Les halichondrines ont donc un potentiel énorme pour servir de médicaments contre le cancer.

Mais pour l'instant elles n'ont pas pu être testées chez l'Homme à cause de la difficulté à isoler et à fabriquer suffisamment de molécules. Takashi Owa, qui a participé à ces travaux, a expliqué sur le site de l'université Harvard« En raison de la structure unique du produit naturel, de nombreuses personnes se sont intéressées au mode d'action et les chercheurs ont souhaité mener une étude clinique. Mais un manque d'approvisionnement en médicaments les a empêchés de le faire. » Il aura donc fallu attendre 30 ans pour arriver à obtenir des quantités suffisantes de la molécule.

Les microtubules sont des filaments qui servent aux mouvements de la cellule, à la mitose et au transport des vésicules à l’intérieur de la cellule. © Kateryna_Kon, Fotolia

Une synthèse chimique de plus de dix grammes d’halichondrine

En 1992, le laboratoire de Yoshito Kishi, professeur émérite de chimie à Harvard, a réussi la synthèse totale de l'halichondrine B. Pour arriver à ce résultat, il fallait une succession de plus d'une centaine de réactions chimiques, avec au final un rendement inférieur à 1 %... Une version simplifiée de cette molécule, l'éribuline, a été commercialisée par l'entreprise japonaise Eisai. C'est un médicament qui traite le cancer du sein métastatique. D'après Yoshito Kishi, « en 1992, il était impensable de synthétiser une quantité d'un gramme d'une halichondrine ».

En 1992, il était impensable de synthétiser un gramme d'halichondrine

La molécule est particulièrement difficile à fabriquer car elle possède 31 centres de chiralité, des points où l'orientation des atomes dans l'espace est asymétrique. Cela veut dire d'après l'article de Harvard qu'il y a environ « quatre milliards de façons de se tromper ».

Les chimistes de Harvard ont travaillé en collaboration avec l'entreprise Eisai, et ont franchi une étape importante dans la synthèse des halichondrines. Ils sont parvenus à produire de manière totalement synthétique plus de dix grammes de la molécule E7130, une halichondrine, avec une pureté de 99,8 %. Cette fabrication s'est faite dans les conditions GMP exigées pour l'industrie pharmaceutique (good manufacturing practices, ou bonnes pratiques de fabrication). La molécule fait l'objet d'un essai clinique de phase 1 au Japon.

Cette recherche paraît dans la revue Scientific Reports.

  • Les halichondrines sont des molécules naturelles provenant d'éponges de mer.
  • Elles possèdent des activités antitumorales in vitro et in vivo chez l’animal.
  • Jusqu’à présent il était difficile d’avoir suffisamment de molécules pour mener des essais cliniques.
  • Des chercheurs de Harvard sont parvenus pour la première fois à fabriquer dix grammes d’une halichondrine.
Pour en savoir plus

Une éponge de mer à la rescousse contre le cancer

Article de Caroline Lepage paru le 13 août 2004

D'après une étude publiée dans le journal Cancer Research, une molécule extraite d'une éponge des Caraïbes 'doperait' les performances des traitements à base de Taxol® contre les tumeurs.

Et une preuve supplémentaire du rôle capital des ressources naturelles marines pour l'homme, Une ! Cette fois, c'est le discodermolide extrait de l'éponge Discodermia dissoluta qui vient prêter main forte au paclitaxel (Taxol®), lui-même issu de l'écorce d'if. Ce médicament intervenant en chimiothérapie s'est déjà montré efficace dans de nombreux cancers : ovaire, sein, bronches, etc.

L'étude de cancérologues de Santa Barbara à l'Université de Californie démontre que l'union du discodermolide et du paclitaxel fait leur force ! La combinaison des deux molécules inhibe 41% de la prolifération des cellules tumorales du poumon humain, contre respectivement 9,6% et 16% si elles sont administrées seules.

Leur mode d'action ? L'apoptose : elles poussent les cellules cancéreuses à une mort programmée, en un mot, à l'autodestruction... En fait, en agissant sur les microtubules de la cellule (des structures protéiques qui forment son 'squelette'), elles empêchent également l'ADN de se dupliquer et finalement la cellule de se multiplier. La prolifération de la tumeur est ainsi arrêtée.

« Nos résultats indiquent que le Taxol® et le discodermolide ont le potentiel d'améliorer les réponses de l'organisme des patients atteints de cancer et de réduire les effets indésirables lorsque les 2 médicaments sont administrés ensemble » explique Mary Ann Jordan, chercheur en biologie cellulaire, et auteur de la publication. Le discodermolide qui n'est actuellement qu'en phase un des études cliniques viendra certainement un jour se ranger aux côtés des autres armes dont nous disposons déjà pour faire reculer le cancer...

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