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Sauvés par le venin

Serpents, scorpions, méduses et araignées sont craints à cause de leur venin. Mais pour les biologistes, ces substances toxiques sont des mines d’or. Et leurs découvertes trouvent de plus en plus leur chemin dans la pharmacie. Un dossier de Mathieu Perreault

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Des biologistes venimeux

Depuis 10 ans, Mandë Holford traque les secrets d’un escargot de mer du Pacifique dont le venin a tué des dizaines de plongeurs dans les Philippines. Au cours de l'été, la revue Science lui a demandé de faire le point sur ce domaine de recherche en effervescence. La Presse s’est entretenue avec cette professeure de chimie de la City University de New York.

Pourquoi vous intéressez-vous aux venins ?

J’ai fait mon postdoctorat à l’Université Rockefeller sur la chimie des peptides. J’ai grandi à New York et j’ai toujours voulu être chercheuse au Musée d’histoire naturelle. Malheureusement, ils n’embauchaient pas de chimistes quand je suis arrivée sur le marché du travail. Alors j’ai dû adapter ma formation à la recherche biomédicale et j’ai découvert que mes connaissances étaient parfaitement adaptées aux recherches sur le venin des serpents, des scorpions et des araignées, qui constitue l’une des merveilles de l’évolution. Toutes ces espèces sont arrivées par leur propre chemin à des substances qui interfèrent avec le fonctionnement des cellules vivantes de différentes manières. Les leçons que nous pouvons en tirer pour la médecine sont infinies.

Est-ce un domaine de recherche récent ?

Les biologistes étudient le venin depuis plus de 40 ans, mais jusqu’à tout récemment, on n’avait pas les technologies nécessaires pour recueillir de façon abordable et pratique les petites quantités de venin pour les analyses génétiques et biochimiques. Mon expérience sur les peptides, conjuguée à mon intérêt pour l’évolution, m’a permis d’être parmi les premiers à travailler sur les peptides des venins et leurs capacités à interférer avec les communications intercellulaires. J’étais l’une des deux organisatrices de la première conférence sur le sujet, en août au Vermont, qui a réuni 110 chercheurs de 22 pays. Ça a explosé depuis 10 ans. Il y a, depuis quatre ans, deux revues universitaires sur le sujet, Toxins et Toxicon.

Vous intéressez-vous à un venin en particulier ?

J’étudie les escargots venimeux, dont le venin a des peptides plus petits que celui des serpents. Le venin de serpent cible des cellules du sang alors que celui des escargots vise les neurones. On ne le connaît que depuis 40 ans, parce que la plupart des escargots sont faiblement venimeux. Mais une espèce marine, Conus geographus, dans les Philippines, est particulièrement dangereuse. Des pêcheurs les capturent pour leur chair et pour leur coquillage, qui est très beau. Quand ils les manipulent ou, pire, les mettent dans leur combinaison isothermique, les plongeurs peuvent mourir s’ils ne vont pas à l’hôpital. Le venin rend un peu euphorique, il n’a pas pour objectif de faire fuir sa cible, mais plutôt de l’immobiliser pour que l’escargot puisse manger sa proie. Il n’y a pas d’antivenin connu, mais on peut agir sur les neurones pour les protéger.

Y a-t-il des escargots terrestres venimeux ?

[Rires] Non, vous pouvez continuer à manger des escargots à l’ail. Mais il y a des escargots marins venimeux aux États-Unis, au sud de la Californie et dans les Keys.

Quel genre de médicament peut-on tirer du venin ?

Les premières molécules utilisées ont été des antidouleurs en oncologie. Quand le venin cause de la douleur pour protéger l’animal d’un prédateur, on peut mettre au point un composé qui a l’effet inverse sur la molécule visée. On travaille aussi sur certains peptides causant de la paralysie.

Y a-t-il d’autres molécules que les peptides dans le venin ?

C’est un véritable cocktail mal connu. Les molécules fonctionnelles sont surtout des peptides, qui sont des protéines, mais il y a aussi chez les araignées et les scorpions certaines toxines visant le sang et des neurotoxines. Chez l’escargot, il y a plus de 200 peptides différents, qui ont chacun un mécanisme d’action propre. Parfois, la cible est le canal du potassium, parfois, celui du sodium, le système nicotinique, c’est fascinant.

Pourquoi le venin intéresse-t-il les spécialistes de l’évolution ?

L’évolution convergente, des traits similaires qui sont apparus par des chemins différents, est l’un des grands mystères de l’évolution. Pourquoi l’œil humain et celui de la pieuvre se ressemblent-ils ?

Le venin a-t-il d’autres fonctions que la défense et la prédation ?

Très rarement. L’ornithorynque est l’une des rares espèces qui me viennent à l’esprit. Son venin est utilisé lors du rut, dans le combat entre les mâles.

0,04 mg/kg

Indice DL50 topique du venin de la cuboméduse d’Australie, qui possède le venin le plus mortel au monde. La puissance d'un venin est évaluée selon les principes de toxicologie : l'indice DL50 (dose létale médiane) représente la dose nécessaire pour tuer la moitié d'un groupe de souris, en milligrammes de venin par kilogramme de souris.

Sources: Conservation Institute, Ocean Conservancy

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Quelques médicaments tirés de venins

Seulement six médicaments tirés de venins ont été approuvés à ce jour. Mais des dizaines d’autres sont en préparation. Voici quelques-uns des animaux dont les toxines aident la médecine.

Cône mage venimeux (Conus magus)

Des chercheurs de l’Université de l’Utah ont mis au point un antidouleur très puissant, Prialt, commercialisé depuis 2004, à partir du venin de ce mollusque du Pacifique.

Scorpion jaune de Palestine (Leiurus quinquestriatus)

Des radiologues américains ont fondé en 2015 la société Blaze Bioscience pour mettre au point un composé faisant ressortir les tumeurs cancéreuses lors des examens par résonance magnétique, à partir du venin de ce scorpion du Moyen-Orient.

Mygalomorphe (Atrax robustus)

La société américaine Vestaron, fondée par un biologiste australien, a lancé cette année deux insecticides naturels basés sur le venin de cette araignée australienne.

Monstre de Gila (Heloderma suspectum)

Des biologistes danois de la société Zealand Pharma ont lancé en 2013 un médicament pour diabétiques qui augmente la sécrétion d’insuline, à partir de travaux sur le venin de ce saurien américain.

Anémone soleil (Stichodactyla helianthus)

Des immunologues du Collège Baylor, au Texas, ont annoncé au début de l’année que le venin de cette anémone des Caraïbes pouvait servir dans la prise en charge de la douleur chez les patients atteints de maladies autoimmunes.

Cône géographe (Conus geographus)

Des chercheurs australiens ont découvert en 2016 que le venin de cet escargot marin des océans Pacifique et Indien contient une insuline à action très rapide qui plonge ses proies dans une hypoglycémie paralysante. Un médicament pour diabétiques en choc d’insuline pourrait découler de leurs travaux.

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