Venins : une guérison mortelle

2. novembre 2016
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Les venins servent à dissuader, neutraliser ou tuer les ennemis. Cependant, de plus en plus souvent, les chercheurs ont découvert que le venin de serpents, de scorpions ou d’araignées peuvent aussi guérir les maladies, ce qui peut être très lucratif. Le Captopril et l’Exénatide, un antidiabétique, ont ouvert la voie.

Dans le monde, on compte plus de 100 000 animaux venimeux. Chaque venin contient une combinaison de toxines, jusqu’à 500. Ceux-ci se lient spécifiquement à certains récepteurs, par exemple, dans le cœur ou le système nerveux et peuvent tuer leur proie en quelques minutes. Cependant, l’action des toxines ne se résume pas à cela : à faible dose, les composants individuels des venins peuvent agir comme antidiabétique, antihypertenseur et contre le cancer.

Souvent, ils se lient à des molécules-clés dans les cellules humaines et modifient les processus physiologiques perturbés par la maladie. Les patients souffrant de douleurs résistantes ou d’autres symptômes neurologiques ont besoin, par exemple, des médicaments qui empêchent l’excitation de neurones. Ceci peut être obtenu avec un composé neurotoxique de serpent ou du venin d’araignée. Une faible variation dans la composition chimique ou une dose différente transforme la toxine en un produit pharmaceutique. Ce processus d’étude des organismes vivants dans le but d’obtenir des informations sur l’usage pharmaceutique ou réaliser des modifications chimiques ultérieures est appelé bioprospection.

Du venin contre l’hypertension

Environ une demi-douzaine de médicaments ont été développés à partir de venin de serpent et ont obtenu leur autorisation de mise sur le marché. L’un des premiers fut le Captopril. Cet inhibiteur de l’ECA bloque l’enzyme de conversion de l’angiotensine dans le système rénine-angiotensine. Il abaisse la pression artérielle, aide en cas d’insuffisance cardiaque et réduit les risques d’infarctus et d’AVC. Le peptide BPP5a («Bradykinin potentating peptide») contenu dans le venin du Bothrops jararaca (Bothrops jararaca), un serpent du Brésil, a servi de modèle pour son élaboration. Le BPP5a en tant que tel n’était pas adapté pour être un médicament, car il est rapidement dégradé. Cependant, grâce à l’utilisation de certaines modifications, les scientifiques ont pu prolonger cet effet. Les recherches ont permis la mise au point d’antihypertenseurs dans les années 1970. Depuis son introduction en 1981, le Captopril a probablement sauvé la vie de plus de personnes qu’il n’y a eu de décès dû au venin de Bothrops jararaca et autres vipères au cours des derniers siècles. Ce succès comme antihypertenseur a ouvert la voie à d’autres recherches en bioprospection.

Un composé contre le diabète dans la salive du monstre

Le monstre de Gila (Heloderma suspectum) vit dans les régions arides du sud-ouest de l’Amérique du Nord. Bien qu’il semble très pataud, il peut mordre rapidement. Son venin n’est pas, comme pour les serpents, injecté par des dents creuses, mais il pénètre grâce à la mastication. Le cocktail empoisonné administré contient entre autres un polypeptide appelé Exendin-4. La molécule a été découverte au début des années 1990 par l’endocrinologue new-yorkais John Eng. Il a également développé une version synthétique de la substance, l’Exénatide, et l’a vendue à la société Amylin.

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Les monstres de Gila, venimeux, peuvent mesurer jusqu’à 50 cm de long, Source: Biodiversity Heritage Library, flickr.de

L’Exénatide est le premier médicament de la classe des mimétiques de l’incrétine. Les substances de cette classe imitent l’incrétine endogène, le glucagon-like peptide-1 (GLP-1) contenu dans l’intestin. Le GLP-1 est libéré dans l’intestin après la prise de nourriture. Il se lie au récepteur GLP-1 et stimule la libération d’insuline par les cellules bêta. En outre, le GLP-1 abaisse le taux de glucagon, retarde la vidange gastrique et inhibe la faim et de la soif.

Pour une utilisation en tant que médicament, l’incrétine endogène ne convient pas, car il est dégradé en quelques minutes par l’enzyme dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4). En comparaison, l’hormone synthétique appelée Exénatide est active pendant des heures. Un autre avantage est qu’à la différence des injections d’insuline, son action ne joue pas sur le glucose directement. Il ne libère l’insuline que lorsque la glycémie est élevée, de sorte qu’une hypoglycémie involontaire peut être empêchée. L’Exendin-4, quant à elle, n’agit pas uniquement sur le pancréas, mais stimule aussi la croissance des neurones et empêche la disparition des neurones matures.

Par conséquent, les scientifiques du National Institute on Aging, aux États-Unis, ont commencé en 2012 un essai clinique pour étudier l’effet de l’Exendin-4 sur les personnes qui souffrent de maladie d’Alzheimer à un stade précoce ou de déficience cognitive légère.

Le succès de l’Exénatide a suscité chez les fabricants de médicaments une véritable concurrence. En Allemagne, par exemple, en 2009, le Liraglutide de Novo Nordisk a été approuvé. Au cours de sa première année d’exploitation, le médicament a rapporté à l’entreprise plus d’un milliard de dollars. Deux ans plus tard, une nouvelle formulation du médicament antidiabétique Exénatide a été approuvée sous le nom Bydureon.

Dans cette formulation, l’Exénatide est encapsulé dans des microsphères qui sont composées d’un polymère biodégradable. Le médicament ne doit être injecté qu’une fois par semaine par voie sous-cutanée. Cependant, une règle s’applique également à ces médicaments : il n’y a aucun effet sans effets secondaires. En 2013, la FDA a annoncé que les mimétiques des incrétines peuvent augmenter le risque de pancréatite et conduire à l’évolution des cellules pré-cancéreuses.

Venin de scorpion en phase I

En plus du traitement de l’hypertension artérielle et du diabète, les venins peuvent également être utilisés dans le traitement du cancer. La substance appelée BLZ-100, par exemple, se compose d’un optide et du colorant fluorescent vert indocyanine. Le terme « optide » signifie peptide optimisé. Dans le cas de BLZ-100, l’ingrédient actif optimisé est la chlorotoxine. Ce petit peptide est composé de 36 acides aminés et a été découvert dans le venin d’un des scorpions les plus venimeux au monde, le Scorpion Jaune de Palestine (Leirus quinquestriatus).

BLZ-100 inhibe spécifiquement certains canaux chlorure déclenchés au cours de l’excitation nerveuse, qui apparaissent au fur et à mesure de l’évolution dans des cellules cancéreuses telles que le gliome, le mélanome, le neuroblastome ou le médulloblastome. Ils sont nécessaires pour contrôler, entre autres, l’excitabilité et le maintien de l’homéostasie et l’équilibre acide-base. En outre, ils sont importants pour la réponse immunitaire ainsi que la prolifération, la différenciation, la migration et l’invasion des cellules cancéreuses. Les cellules cancéreuses contenant BLZ 100 sont visibles pour le médecin en raison du colorant fluorescent. La tumeur peut ainsi être plus facilement détectée et enlevée. Depuis l’année dernière, BLZ-100 est testé sur des enfants et des jeunes adultes atteints de tumeurs cérébrales et de la peau dans un essai de phase I.

Anémone, araignées et mille-pattes avec du potentiel

En plus des serpents ou des scorpions, les anémones de mer aussi peuvent fournir des médicaments. L’ingrédient actif Dalazatide, précédemment appelé ShK-186, imite un peptide isolé à partir du venin de l’Anémone Soleil des Caraïbes (Helianthus Stichodactyla).

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Le venin de l’Anémone Soleil contient un composé intéressant pour la sclérose en plaques, Source: James St. John, flickr.de

Le Dalazatide ne réprime pas totalement le système immunitaire, il bloque uniquement les lymphocytes T effecteurs à mémoire, un sous-ensemble de lymphocytes T, à l’origine de nombreuses maladies auto-immunes. La substance a été testée dans une étude de phase I sur 24 patients atteints de psoriasis B.

Et ce n’est pas tout : une protéine qui se trouve dans le venin de la tarentule pourrait être utilisée dans le traitement de la dystrophie musculaire, la douleur pourrait être partiellement atténuée par du venin de mille-pattes et les troubles de l’érection pourraient être traités par une toxine de l’araignée errante du Brésil (Phoneutria de nigriventer) [Paywall] [Paywall]. Last but not least, le venin d’abeille aurait même un meilleur effet sur les pattes d’oie que le Botox, si vous croyez les biologistes sud-coréens et le magazine Elle.

Livre publié :

Venomous: How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry
Wilcox, C; Scientific American / Farrar, Straus and Giroux, ISBN 10: 0374283370, ISBN 13: 9780374283377 ; 2016

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