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Le xénope, un amphibien, va-t-il inspecter nos médicaments ?

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La sécurité des médicaments pourrait être contrôlée à l'aide d'une substance produite par le xénope, et non plus à l'aide d'un extrait de limule. Ces drôles d'arthropodes ancestraux pourraient alors enfin profiter d'une retraite prospère...

Le xénope du Cap est un amphibien originaire d'Afrique du Sud, qui affectionne le milieu aquatique. © M. V. Jantzen / Licence Creative Commons

Les ingénieurs de l'université de Princeton viennent de trouver le moyen de concilier industrie pharmaceutique et écologie. Quel est le lien entre les deux ? Le xénope du Cap ! En effet, une nouvelle méthode de recherche de contaminations bactériennes efficace a été mise au point grâce à une particularité de l'amphibien. Cette nouvelle méthode permettra peut-être de protéger la limule, animal ancestral menacé, jusqu'ici capturé pour ces recherches.

Comme beaucoup d'amphibiens et notamment les grenouilles très colorées, le xénope du Cap (Xenopus laevis) porte sur sa peau un mucus qui peut être toxique par simple contact. Par chance pour l'homme, les peptides retrouvés dans le mucus de ce xénope ne s'attaquent qu'aux bactéries et confèrent à l'animal une protection contre les infections. Le travail des ingénieurs américains permet de transformer ce piège à bactérie en atout pour l'industrie pharmaceutique.

Un biosenseur antibactérien

Les ingénieurs de l'université de Princeton ont en effet trouvé un moyen de produire au laboratoire un de ces peptides, la magainine I, et surtout de l'attacher sur une puce électronique. La magainine I, pourvue d'un spectre large et donc adaptée à la détection d'un grand nombre de bactéries, est alors capable de déclencher un signal électrique lorsqu'elle est exposée à une bactérie dangereuse comme la salmonelle ou une souche pathogène d’Escherichia coli.

Ce procédé, publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Science et considéré comme simple par les ingénieurs, pourrait néanmoins être utilisé par l'industrie pharmaceutique pour détecter dans des lots de médicaments la présence de bactéries ou de résidus bactériens, dangereux pour les malades. Les tests ont notamment pu déceler la présence d'une seule bactérie dans un volume d'un microlitre, un seuil adapté à un usage pharmaceutique. Il pourrait donc dans le futur remplacer le système de vérification actuel, qui n'est pas écologiquement sain.

Parce qu'elle n'a pas changé de forme depuis 450 millions d'années, on qualifie parfois la limule de fossile vivant, une expression sans fondement que l'on devrait oublier. L'animal est capturé pour prélever son hémolymphe (l'équivalent du sang), de couleur bleue, à des fins pharmaceutiques. Un tel procédé sera peut-être abandonné si les peptides de xénopes sont suffisamment efficaces pour succéder au test LAL. © Didier Descouens / Licence Creative Commons by-sa 3.0

Car à l'heure actuelle, et depuis plus de 40 ans, les médicaments sont stérilisés puis testés à l'aide d'un extrait de limule. Cet animal, vieux de 450 millions d'années, possède un système immunitaire dirigé contre une quantité impressionnante de pathogènes, et se défend contre les bactéries en sécrétant du coagulogène grâce à des cellules sanguines spécialisées, les amœbocytes. Le test de vérification des médicaments, ou « test LAL » utilise ce mécanisme particulier : si un échantillon provoque une gélification du liquide en présence de lysat d'amœbocyte de limule (LAL), cela signifie qu'il est contaminé par des toxines bactériennes.

Sauver les limules et leur écosystème

Les limules sauvages sont donc régulièrement capturées et vidées d'une partie de leur sang (ou hémolymphe et qui est pour l'anecdote, de couleur bleue) puis relâchées dans la nature. Ce traitement, létal pour certains animaux (la mortalité est estimée à 3 % voire 30 % selon les sources), a pour conséquence une diminution des populations de limules. Comme tout écosystème, le manque de proie fait également diminuer les populations de prédateurs, en l'occurrence des oiseaux et plus particulièrement les bécasseaux maubèches. Dans la baie du Delaware, ces oiseaux sont dénombrés à 24.000 (en 2009), un chiffre en nette diminution par rapport à celui des années quatre-vingt-dix (100.000 à 150.000), même si la tendance est en train de s'inverser.

Un tel désastre ne touchera probablement pas le xénope du Cap ni son écosystème, et cela même si le nouveau procédé utilisant ses peptides est démocratisé, car tous les composants du biosenseur peuvent être synthétisés in vitro.

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