Quand le venin de serpent mortel sauve des vies

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Il y a sans doute des dizaines de milliers d’animaux qui sont capables de secréter du venin qui leur sert d’arme d’attaque ou de protection parmi lesquels, les araignées, les serpents, les scorpions …La recherche biologique s’intéresse vivement à ces venins bourrés de toxines (jusqu’à 300), et s’en sert pour améliorer ou créer des médicaments. Voici un exemple de recherche met à Saclay, près de Paris.

Le venin est une banque de peptides intéressantes

Au sein de l’Institut de Biologie et de Technologies de Saclay (iBiTec-S) du CEA de Saclay, Denis Servent anime une équipe de chercheurs qui est l’une des plus avancées au monde sur la recherche portant sur les venins, des substances qui regorgent de toxines.



Le saviez-vous: les toxines animales seraient au nombre de 40 millions dont seules 3.000 ont été identifiées à ce jour et 1.000 ont fait l’objet d’une caractérisation pharmacologique.

Trouver de nouveaux antidotes, identifier de nouvelles molécules



« Les recherches poursuivies dans notre équipe visent à exploiter l’immense ressource que constituent les toxines présentes dans les venins et qui ont été sélectionnées au cours de l’évolution pour cibler souvent de façon extrêmement puissante et sélective des cibles moléculaires jouant un rôle physiologique majeur. »

Leur postulat d: ils considèrent qu’un venin n’est pas une simple source de toxines toxiques mais représente plutôt « une banque de peptides à partir desquels il est possible de trouver des activités particulièrement intéressantes pour l’homme« , notamment thérapeutiques.

La recherche sur le venin de Mamba vert



Nicolas Gilles est un biochimiste qui est entré au CEA au début des années 1990, comme technicien dans un laboratoire de marquage de protéines. Il a obtenu le diplôme d’ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM), puis mené une thèse de doctorat sur les venins sous la direction d’un spécialiste des toxines de scorpion.

Crédits : CEA

Les venins sont étudiés depuis très longtemps pour comprendre pourquoi ils sont toxiques et utiliser leurs propriétés. Chimiste pharmacologue au sein de cette équipe, Nicolas Gilles travaille sur ce sujet depuis une dizaine d’années.
Le principe est généralement le suivant : il s’agit de sélectionner un toxine intéressante parmi celle que contient le venin puis de la modifier. On conserve ses propriétés utiles mais on limite sa toxicité. Ce n’est plus alors un poison mais un médicament !

« Je suis passé ainsi de la biochimie des protéines à la pharmacologie des canaux ioniques« , explique-t-il. Il travaille aujourd’hui sur la pharmacologie moléculaire.

La recherche sur les toxines animales est un sujet exploré par des dizaines de chercheurs. Lui s’attache à « une mini-protéine facile à manipuler et pouvant servir de base pour l’étude de l’interaction protéine-protéine ». C’est ainsi qu’aujourd’hui on présente ces protéines en les utilisant aussi comme outil de marquage ou de contraste pour étudier leurs récepteurs cibles.

La majorité des toxines connues à ce jour ont un effet sur les canaux ioniques qui contrôlent (notamment) la transmission nerveuse ou la contraction musculaire.

En 2003-2004, Denis Servent se concentre sur l’étude des toxines actives sur les Récepteurs Couplés aux Protéines G, les fameux RCPG qui ont valu le prix Nobel de Chimie 2012 à 2 Américains (Robert Lefkowitz et Brian Kobilka)(1).

Constat : on connaît au mieux10% de ce que contient le venin le plus étudié. On n’a aucune idée des activités pharmacologiques potentielles de 90% des toxines qui se trouvent dans ces venins.

Partant de ce constat, Nicolas Gilles précise, « De mon côté, j’ai repris la base de l’étude des venins en essayant d’axer mes recherches sur le développement thérapeutique.

Il s’agit de la 1ère cible thérapeutique actuelle sur laquelle travaille l’ensemble des grandes firmes pharmaceutiques. Il existe en effet un besoin énorme en ligands sélectifs pour développer des médicaments de meilleure qualité« , explique-t-il.



Des découvertes issues de 4 venins de 4 espèces

4 venins des 4 espèces de mambas africains ont permis de découvrir plusieurs toxines.



Une d’entre elles, provenant du venin du mamba vert (Dendroapsis angusticeps), possède une « activité extrêmement originale et des potentialités thérapeutiques très prometteuses »,

Cette toxine n’est pas encore exploitée par l’industrie pharmaceutique : ce ne sera pas facile car sur 1.000 molécules ayant une activité thérapeutique, 1 seule en moyenne est mise sur le marché. Autre piste, l’utilisation de cette toxine comme outil scientifique pour décrypter le fonctionnement d’un récepteur, développer des agents de marquage ou de contraste.

Un bon exemple est celui du captopril qui est un médicament contre l’hypertension artérielle : il est un dérivé du venin du jararaca, un serpent brésilien qui tue sa proie en faisant baisser sa pression artérielle.
Autre exemple, celui du mamba noir, un des serpents africains les plus dangereux : selon des chercheurs de l’Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire de Nice, sont venin peut être transformé en un antalgique plus efficace que la morphine avec l’avantage de présenter bien moins d’effets secondaires.
En attendant Nicolas Gilles poursuit sa recherche sur d’autres toxines qui agissent sur le rein. « Nous avons l’espoir d’aboutir à des développements et peut être au dépôt d’un brevet« . A suivre donc.

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