R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines
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R echerche de molécules anticancéreuses dans l’environnement marin : De la biodiversité à la pharmacodiversité L’exemple des microalgues marines PowerPoint PPT Presentation


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R echerche de molécules anticancéreuses dans l’environnement marin : De la biodiversité à la pharmacodiversité L’exemple des microalgues marines. Dr Laurent Picot Equipe MAB UMR CNRS 6250 LIENSs UNIVERSITE DE LA ROCHELLE. 07/12/2010- La Rochelle.

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R echerche de molécules anticancéreuses dans l’environnement marin : De la biodiversité à la pharmacodiversité L’exemple des microalgues marines

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Presentation Transcript


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Recherche de moléculesanticancéreuses

dansl’environnementmarin :

De la biodiversité à la pharmacodiversité

L’exemple des microalgues marines

Dr Laurent Picot

Equipe MAB

UMR CNRS 6250 LIENSs

UNIVERSITE DE LA ROCHELLE

07/12/2010- La Rochelle


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Quelleestl’origine des anticancéreuxutilisés en clinique en 2010 ?

Extraction à partir

de plantes terrestres

Synthèse chimique

+ Pharmacomodulation

de molécules naturelles

Extraction à partir

d’organismes marins

Très grande majorité des médicaments

sur le marché

Ara-C Trabedectine 1963 (Yondelis™) 2007

leucémies

lymphomessarcomes


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Pourquoi rechercher des anticancéreux dans l’environnement marin ?

Océans = 71% de la surface terrestre

= 95% de l’espace habitable

Naissance de la vie dans les océans :

3.8 milliards d’années (400 millions sur terre)

Ecosystèmes marins éminemment complexes, multiples et dynamiques. Le littoral est la zone où se concentre la biodiversité.

Communications (chimiques) entre individusd’unemêmeespèceoud'espècesdifférentes pour coloniser le biotope, se reproduire, se déplacer, se nourrirou se défendrecontre la prédationou les épibioses.

Les molécules marines sontfortementdiluéesdansl’eau et donc actives à de trèsfaibles concentrations.

Biodiversité - Chimiodiversité - Pharmacodiversité

de l’environnementmarin


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

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 d’hétéroatomes dans l’environnement

marin intégrés aux métabolites

(S, halogènes, Si, P, As, Se)

Stéréochimie (Enantiomères, diastéréoisomères)

Métabolites Iaires

protéines

lipides

polysaccharides

(oses peu représentés dans l’environnement terrestre)

Métabolites II aires (très grande diversité)

Azotés : Alcaloïdes

Non azotés : Acides gras, terpènes, stéroïdes,

polyéthers, aromatiques


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

2) Biomasses “biotechnologiques”

3) Ressources halieutiques, co-produits, autre ...

Beaucoup de

molécules actives

Extraction simple

Ressourceinépuisable

Beaucoup de voies

De valorisation

Les molécules actives sont

souvent très interessantes

Beaucoup d’autres voies

de valorisation (nutrition,

cosmétique, …)

Peu de molécules actives

Quelles biomasses prospecter ?

1) Drug design d’origine biologique

= Sélection de phyla connus pour synthétiser des molécules cytotoxiques (allélopathiques)

Quasimenttous les extraitsprésententuneactivitépharmacologique

Identification du producteur, extraction et purification fastidieuse, resynthèse souvent très difficile, (énantiomérie),

ressource épuisable


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Quel organisme synthétise la molécule d’intérêt ?

Relation

trophique

Organisme étudié

Organismes

consommés

= Microalgues

Macroalgues

Invertébrés ...

Organismes associés = Bactéries, Cyanobactéries, Microalgues, Moisissures (hôtes, parasites, symbiotiques, commensaux)

Exemple :

Présence d’acides aminés

“modifiés” : ex : phenylSER

=

signature d’une origine

cyanobactérienne

Gymnangiamide

(pentapeptide cytotoxique

proapoptotique)

Gymnangium

(hydrozoaire)


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Le monde des microalgues marines

  • Un grand nombre d’espèces (200 000 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 d’eau) , Plancton ou necton


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Un exemple de recherche menée dans notre équipe : la purification d’une molécule anticancéreuse à partir d’une microalgue


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Biodiversité des microalgues marines


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Evolution des microalgues et des végétaux supérieurs

Tous les végétaux

supérieurs terrestres

dérivent d’une microalgue verte

Adaptation progressive d’une forme marine à une forme lagunaire puis terrestre.

2 évènements majeurs : endosymbioses primaire et secondaire


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Conclusion

Le milieu marin renferme un grand nombre de molécules d’intérêt majeur pour le traitement des cancers et permet même d’envisager 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).


R echerche de mol cules anticanc reuses dans l environnement marin de la biodiversit la pharmacodiversit l exemple des microalgues marines

Mercide votre attention !


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