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Recherche de molécules anticancéreuses dans lenvironnement marin : De la biodiversité à la pharmacodiversité Lexemple des microalgues marines Dr Laurent.

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1 Recherche de molécules anticancéreuses dans lenvironnement marin : De la biodiversité à la pharmacodiversité Lexemple des microalgues marines Dr Laurent Picot Equipe MAB UMR CNRS 6250 LIENSs UNIVERSITE DE LA ROCHELLE 07/12/2010- La Rochelle

2 Quelle est lorigine des anticancéreux utilisés en clinique en 2010 ? Extraction à partir de plantes terrestres Ara-C Trabedectine 1963 (Yondelis) 2007 leucémies lymphomessarcomes Synthèse chimique + Pharmacomodulation de molécules naturelles Extraction à partir dorganismes marins Très grande majorité des médicaments sur le marché

3 Pourquoi rechercher des anticancéreux dans lenvironnement marin ? Communications (chimiques) entre individus dune même espèce ou d'espèces différentes pour coloniser le biotope, se reproduire, se déplacer, se nourrir ou se défendre contre la prédation ou les épibioses. Les molécules marines sont fortement diluées dans leau et donc actives à de très faibles concentrations. Biodiversité - Chimiodiversité - Pharmacodiversité de lenvironnement marin Océans = 71% de la surface terrestre = 95% de lespace habitable Naissance de la vie dans les océans : 3.8 milliards dannées (400 millions sur terre) Ecosystèmes marins éminemment complexes, multiples et dynamiques. Le littoral est la zone où se concentre la biodiversité.

4 Comment expliquer la chimiodiversité des molécules marines ? Originalité et diversité des phyla marins (21 exclusivement marins sur 33 connus) Originalité et complexité des voies de biosynthèse Présence dhétéroatomes dans lenvironnement marin intégrés aux métabolites (S, halogènes, Si, P, As, Se) Stéréochimie (Enantiomères, diastéréoisomères) Métabolites I aires protéines lipides polysaccharides (oses peu représentés dans lenvironnement terrestre) Métabolites II aires (très grande diversité) Azotés : Alcaloïdes Non azotés : Acides gras, terpènes, stéroïdes, polyéthers, aromatiques

5 Quelles biomasses prospecter ? 1) Drug design dorigine biologique = Sélection de phyla connus pour synthétiser des molécules cytotoxiques (allélopathiques) Quasiment tous les extraits présentent une activité pharmacologique Identification du producteur, extraction et purification fastidieuse, resynthèse souvent très difficile, (énantiomérie), ressource épuisable 3) Ressources halieutiques, co- produits, autre... Peu de molécules actives Les molécules actives sont souvent très interessantes Beaucoup dautres voies de valorisation (nutrition, cosmétique, …) 2) Biomasses biotechnologiques Beaucoup de molécules actives Extraction simple Ressource inépuisable Beaucoup de voies De valorisation

6 Quel organisme synthétise la molécule dintérêt ? Organisme étudié Organismes consommés = Microalgues Macroalgues Invertébrés... Gymnangiamide (pentapeptide cytotoxique proapoptotique) Gymnangium (hydrozoaire) Présence dacides aminés modifiés : ex : phenylSER = signature dune origine cyanobactérienne Organismes associés = Bactéries, Cyanobactéries, Microalgues, Moisissures (hôtes, parasites, symbiotiques, commensaux) Relation trophique Exemple :

7 Le monde des microalgues marines Un grand nombre despèces ( à plusieurs millions estimées, 1 million pour les seules diatomées) Cellules végétales unicellulaires, 2 µm à 1 mm, autotrophes Procaryotes ou eucaryotes Possibilité de les classer en fonction de leur habitat Marin, dulçaquicole Benthos (fond), pelagos (dans la colonne deau), Plancton ou necton

8 Un exemple de recherche menée dans notre équipe : la purification dune molécule anticancéreuse à partir dune microalgue

9 Biodiversité des microalgues marines

10 10 Evolution des microalgues et des végétaux supérieurs Tous les végétaux supérieurs terrestres dérivent dune microalgue verte Adaptation progressive dune forme marine à une forme lagunaire puis terrestre. 2 évènements majeurs : endosymbioses primaire et secondaire

11 Conclusion Le milieu marin renferme un grand nombre de molécules dintérêt majeur pour le traitement des cancers et permet même denvisager de nouvelles stratégies thérapeutiques. Plus généralement, dans la mer se trouve la solution à quelques uns des grands problèmes de santé publique actuels : Cancer, infections virales, bactériennes et mycobactériennes, fongiques, parasitaires, maladies cardiovasculaires, douleur, ostéoporose … La Pharmacologie marine est en pleine expansion, tout reste à faire au vu de la biodiversité marine, et les voies de valorisation sont nombreuses (valorisations pharmaceutiques et plus généralement biotechnologiques).

12 Merci de votre attention !


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