Newswise — Des chercheurs au Japon ont réussi à inhiber la croissance des cellules cancéreuses à l’aide d’un alcaloïde de pyrrolizidine, un composant d’origine végétale que l’on croyait trop toxique à administrer.
Les alcaloïdes de pyrrolizidine se trouvent dans environ 6 000 espèces végétales, y compris les familles des marguerites et des haricots. Chez les plantes, ils protègent les plantes des prédateurs; cependant, chez l’homme, ils ont des propriétés antibactériennes et antitumorales, ce qui les rend utiles pour la phytothérapie. Les premières études ont rapporté que les alcaloïdes de pyrrolizidine pouvaient tuer les cellules cancéreuses, mais la recherche a été abandonnée car ils causaient également des dommages au foie.
“Le problème de la toxicité pour le foie est indissociable du mécanisme d’activité des alcaloïdes de pyrrolizidine”, explique l’auteur principal, le professeur Satoshi Yokoshima. “Les alcaloïdes de pyrrolizidine ne présentent une toxicité que lorsqu’ils sont métabolisés dans le corps et convertis en leur” forme active “contenant la structure du pyrrole. La forme active endommage l’ADN de la cellule cancéreuse, l’empêchant de se reproduire, mais elle la rend également nocive pour les acides nucléiques et les protéines du foie.
Le professeur Yokoshima de la Graduate School of Pharmaceutical Science de l’Université de Nagoya, en collaboration avec le professeur Katsunori Tanaka de l’Institut de technologie de Tokyo et du RIKEN, a étudié la possibilité d’inhiber la prolifération des cellules cancéreuses sans toxicité. Les chercheurs ont administré un précurseur moléculaire d’alcaloïde pyrrolizidine avec une structure différente. Ensuite, ils l’ont converti en corps actif contenant la structure pyrrole à proximité des cellules cancéreuses pour minimiser les dommages. Leurs découvertes ont été publiées dans l’édition internationale d’Angewandte Chemie.
« Je m’intéresse à la structure des produits naturels », explique le professeur Yokoshima. « C’est amusant de les synthétiser. Nous pouvons voir quelque chose de nouveau dans la chimie organique ou développer une nouvelle méthode. Dans cette expérience, nous avons conçu un nouveau composé avec une structure différente comme précurseur de la forme active. Puisqu’il n’a pas nui au corps, nous l’avons introduit puis converti en forme active à l’aide d’un catalyseur à l’or en présence d’un cancer.
Pour introduire des catalyseurs d’or dans le corps, l’équipe s’est tournée vers le professeur Tanaka du RIKEN qui avait soutenu un catalyseur d’or sur l’albumine, une protéine présente dans le sang. Ils ont également introduit plusieurs chaînes de sucre à la surface de l’albumine, profitant du fait que les chaînes de sucre reconnaissent la surface des cellules cancéreuses. L’albumine s’est liée aux cellules cancéreuses et la réaction s’est produite à proximité des cellules cancéreuses, limitant les dommages aux autres cellules.
L’équipe a confirmé la conversion en la forme active contenant la structure pyrrole. C’était la preuve d’une «synthèse sur place», ce qui signifie que la forme active a été créée à proximité des cellules cancéreuses pour limiter les dommages à l’organisme. Ils ont également confirmé une remarquable inhibition de la croissance des cellules cancéreuses ciblées.
“Les alcaloïdes de pyrrolizidine sont toxiques pour le foie, mais cette méthode peut éviter la toxicité”, explique le professeur Yokoshima. « Si nous pouvons appliquer cela in vivo, cela pourrait être une nouvelle méthode de traitement du cancer. Nous espérons que d’autres traitements anticancéreux potentiels qui ont été interrompus en raison de problèmes de toxicité pourront être testés à nouveau en tant que traitements potentiels en utilisant la méthode de synthèse sur site. J’espère que cette méthode offrira des informations que d’autres pourront utiliser pour fabriquer leurs propres médicaments.
Cette recherche a été soutenue par l’Agence japonaise pour la recherche et le développement médicaux (AMED) dans le cadre du “Programme de base pour soutenir la recherche en sciences de la vie et la découverte de médicaments (BINDS)” et “Développement de la technologie de base pour la découverte de médicaments biotechnologiques avancés” et par le “Graduate Programme pour la chimie transformatrice et la bioinformatique (GTR)” du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie, Japon (MEXT). Le projet a été soutenu par le projet « Development of Basic Technology for Advanced Biopharmaceutical Drug Discovery » et le « Transformative Chemistry and Biotechnology Research Graduate Program (GTR) » du MEXT.
