Le venin d’une espèce commune de scorpion amazonien pourrait donner naissance à un médicament potentiel pour traiter un cancer qui est l’une des principales causes de décès chez les femmes. Des chercheurs de l’Université de São Paulo, au Brésil, ont identifié une molécule dans la toxine de Brotheas amazonicus qui agit contre les cellules cancéreuses du sein de manière similaire à un médicament de chimiothérapie courant.
Les résultats préliminaires de l’étude, menée en collaboration avec des chercheurs de l’Institut national de recherche amazonienne (INPA) et de l’Université d’État d’Amazonas (UEA), ont été présentés lors de la FAPESP Week France, qui s’est déroulée du 10 au 12 juin dans la capitale de la région Occitanie, dans le sud de la France.
« Grâce à la bioprospection, nous avons pu identifier une molécule dans l’espèce de ce scorpion amazonien qui est similaire à celle trouvée dans le venin d’autres scorpions et qui agit contre les cellules cancéreuses du sein », a indiqué Eliane Candiani Arantes, professeure à la FCFRP-USP et coordinatrice du projet, à l’Agência FAPESP.
Les chercheurs affiliés à l’institution se consacrent au clonage et à l’expression de molécules bioactives – telles que les protéines issues du venin de serpent à sonnettes et de scorpion – dans le cadre de projets soutenus par la FAPESP au sein du Centre pour la science translationnelle et le développement de produits biopharmaceutiques (CTS), situé au Centre d’étude des venins et des animaux venimeux (CEVAP) de l’Université d’État de São Paulo (UNESP), sur son campus de Botucatu.
Ces travaux ont abouti au développement d’un produit breveté par le CEVAP appelé « colle de fibrine », une « colle biologique » fabriquée à partir de sérinoprotéinase extraite du venin de serpent (tel que celui de Bothrops neuwiedi pauloensis et Crotalus durissus terrificus) et de cryoprécipité riche en fibrinogène extrait du sang de buffle, de bovin ou de mouton.
Ces composants se combinent lors de l’application pour former un réseau de fibrine qui imite les processus naturels de coagulation et de cicatrisation. Le collant a été étudié pour être utilisé dans le collage des nerfs, le traitement des blessures osseuses et la restauration des mouvements après des lésions de la moelle épinière. Il est actuellement en phase III des essais cliniques, la dernière étape de l’analyse d’un nouveau médicament avant son autorisation.
Récemment, des chercheurs ont cloné et exprimé une sérine protéase différente du crotale, appelée cholineine-1. Cette protéase a une séquence d’acides aminés différente de celle de la toxine gyroxine, qui est extraite directement du venin de serpent à sonnettes et utilisée dans la production de colle de fibrine.
« Notre idée est maintenant d’obtenir cette protéase à sérine par expression hétérologue [dans un fragment ou un gène complet provenant d’un organisme hôte qui ne la possède pas naturellement] dans Pichia pastoris », a ajouté la Professeure.
Grâce à l’expression hétérologue dans cette levure isolée en France en 1950, les chercheurs ont également l’intention d’obtenir un facteur de croissance endothélial appelé CdtVEGF, qui a été identifié chez l’espèce de serpent à sonnettes Crotalus durissus terrificus.
« Ce facteur de croissance favorise la formation de nouveaux vaisseaux. Si nous le combinons avec la colinéine-1, nous pouvons créer un adhésif fibrineux amélioré par rapport à celui développé au CEVAP, avec la possibilité d’étendre l’échelle industrielle, puisqu’il peut être obtenu par expression hétérologue », a-t-elle déclaré.
Grâce à l’expression hétérologue, les chercheurs ont également identifié deux neurotoxines à action immunosuppressive chez les scorpions. En partenariat avec des collègues de l’INPA et de l’UEA, ils ont découvert une molécule bioactive appelée BamazScplp1 dans le venin du scorpion Brotheas amazonicus, qui présente des propriétés antitumorales potentielles.
Les résultats des tests du peptide sur des cellules cancéreuses du sein ont révélé une réponse comparable à celle du paclitaxel, un médicament de chimiothérapie couramment utilisé pour traiter cette maladie. Le peptide induit la mort cellulaire principalement par nécrose, une action similaire à celle des molécules identifiées chez d’autres espèces de scorpions.
« Nous avons également l’intention d’obtenir ces molécules par expression hétérologue », a t-elle ajouté.
De nouvelles thérapies
À Campinas, dans l’intérieur de l’État de São Paulo, un groupe de chercheurs affiliés à un centre de recherche, d’innovation et de diffusion (RIDC) financé par la FAPESP – le Centre d’innovation en théranostique du cancer (CancerThera) – a l’intention de mettre en œuvre une nouvelle approche de lutte contre la maladie au Brésil qui intègre le diagnostic et le traitement ciblé.
Cette approche a été lancée en Allemagne et consiste à marquer les molécules cibles de différents types de tumeurs avec différents radio-isotopes afin de les utiliser à la fois pour l’imagerie diagnostique et le traitement.
« En fonction du type de rayonnement émis par l’isotope que nous attachons à la molécule – positron ou gamma – nous pouvons produire des images de celle-ci à l’aide de l’équipement de tomographie disponible à CancerThera. Lorsque nous constatons qu’un isotope capture trop d’une molécule particulière, nous pouvons le remplacer par un autre qui émet un rayonnement plus intense localement et ainsi traiter les tumeurs », explique Celso Darío Ramos, professeur à la Faculté des sciences médicales de l’Université d’État de Campinas (FCM-UNICAMP) et l’un des principaux chercheurs de CancerThera.
Un vaccin contre le cancer ?
Une autre nouvelle approche développée par les chercheurs de l’Institut des sciences biomédicales de l’Université de São Paulo (ICB-USP) est une immunothérapie contre le cancer basée sur les cellules dendritiques.
Ces cellules jouent un rôle unique dans la physiologie du système immunitaire et sont affectées chez les patients atteints de cancer, a expliqué José Alexandre Marzagão Barbuto, professeur à l’ICB-USP et coordinateur du projet.
« Il y a quelques années, on a découvert qu’il était possible de prélever des monocytes dans le sang de patients atteints de cancer et de les transformer en cellules dendritiques en laboratoire. Mais les cellules dendritiques produites de cette manière sont souvent détournées pour induire une tolérance. »
Pour surmonter cette limitation, les chercheurs ont produit des cellules dendritiques à partir de donneurs sains et les ont fusionnées avec des cellules de patients atteints de cancer afin de créer un vaccin qui immunise contre leurs propres tumeurs.
Les résultats obtenus pour différents types de cancer, et plus récemment chez des patients atteints de glioblastome, suggèrent que cette approche pourrait être efficace une fois que la réponse immunitaire induite par le vaccin pourra être contrôlée.
« Le système immunitaire interprète ce vaccin, basé sur des cellules dendritiques provenant d’un donneur sain fusionnées avec les cellules tumorales du patient, comme une greffe et réagit violemment », précise M. Barbuto. « Nous avons mené les premières études sur des patients atteints de mélanome et de cancer du rein, et les résultats ont été très bons, ainsi que sur d’autres patients atteints de glioblastome. Nous espérons maintenant mener une étude clinique de phase III. »
L’IA dans l’IRM
Les progrès dans la compréhension et le traitement du glioblastome ont également été au centre des recherches menées par l’Institut universitaire du cancer de Toulouse (IUCT-Oncopole), en France. Les chercheurs ont évalué si l’application de l’intelligence artificielle à l’imagerie par résonance magnétique permettait de déterminer avec précision si les patients sous chimiothérapie présentaient une modification de l’ADN utile pour prédire leur espérance de vie et leur réponse au traitement.
Cette modification, connue sous le nom de « méthylation de la région promotrice MGMT », peut affecter la façon dont la protéine MGMT est produite et modifiée.
« Le statut de méthylation MGMT est un facteur pronostique important, mais il nécessite des biopsies qui ne sont pas nécessairement représentatives de l’ensemble de la tumeur et peuvent varier en termes de récidive », commente Elizabeth Moyal, chercheuse à l’IUCT-Oncopole et coordinatrice du projet.
En collaboration avec l’informaticien Ahmed Berjaoui de l’IRT Saint-Exupéry, la chercheuse a utilisé des techniques d’intelligence artificielle déjà appliquées dans le secteur aérospatial pour surmonter ces obstacles.
« Nous avons développé un modèle capable de prédire la survie avec une grande précision, allant de 80 % à 90 %, et qui surpasse les autres techniques existantes », a conclu M. Berjaoui.
Source : FAPESP
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