Des chercheurs de l'UA investissent dans les molécules marines pour la santé et les cosmétiques

Financé à hauteur de 4 millions d’euros par la Commission européenne, le projet de recherche COMBO réunit 13 partenaires nationaux et internationaux, dont l’Université d’Angers, et vise à faire émerger de nouvelles stratégies d’approvisionnement de molécules marines pour les marchés de la santé et du cosmétique. Nicolas Papon, professeur en parasitologie et mycologie médicale et coordinateur de ce projet à l’UA, en détaille les enjeux.

Nicolas Papon, professeur en parasitologie et mycologie médicale à l’UA, et Vincent Courdavault, chercheur à l’Université de Tours.De l’aveu de Nicolas Papon, il s’agit à l’origine d’une « idée farfelue de comptoir » datant de l’été 2022. En pleine discussion avec son ancien collègue Vincent Courdavault, chercheur au sein de l’unité de recherche Biomolécules et biotechnologies végétales de l’Université de Tours, Nicolas Papon évoque alors le problème d’accessibilité des médicaments issus de produits marins (coraux, algues, éponges) soignants le cancer et leur prix « infernal ».

La bio-production en « cellules usines », c’est-à-dire le fait de produire des médicaments par des microbes reprogrammés est une alternative en effet de plus en plus utilisée : elle se substitue à la synthèse chimique très coûteuse et peu respectueuse de l’environnement.

Cette stratégie est en plein essor pour l’approvisionnement d’anticancéreux d’origine végétale, domaine scientifique dans lequel évoluent depuis de nombreuses années Nicolas Papon et Vincent Courdavault. « Pourquoi ne pas en faire de même pour les médicaments dérivés d’organismes marins… ? », en concluent-ils.

Comprendre comment les molécules sont produites

Les réflexions se poursuivent et donnent lieu à une première publication dans Biotechnology Advances avec un chercheur néo-zélandais. Suite aux premiers résultats encourageants, Nicolas Papon et Vincent Courdavault sont rejoints dans l’aventure par Olivier P. Thomas, professeur à l’Université de Galway (Irlande). Chacun mobilise alors son réseaux académique et industriel et les partenaires, une fois trouvés, se réunissent pour la première fois en septembre 2022. « Très vite, on a été accompagnés par les Universités de Tours (et Le Studium) et de Galway. La cellule Cap Europe de l’UA a également réalisé un formidable travail de soutien. Moins de six mois après ma discussion avec Vincent, notre dossier de 130 pages a été envoyé en mars 2023 et on a reçu la réponse positive de la Commission européenne fin juillet. »

Le projet COMBO débutera le 1^er janvier 2024 et permettra le transfert de connaissances de la biotechnologie terrestre (végétale et microbienne) à la biotechnologie marine grâce à la génomique et à l'ingénierie des voies métaboliques.

Concrètement, les chercheur∙es prélèveront des espèces marines (algues et éponges) qui synthétisent en faible quantité des molécules à fort potentiel thérapeutique, appelées métabolites secondaires (terpénoïdes et alcaloïdes). L’ensemble des gènes impliqués dans la synthèse de ces médicaments naturels seront tout d’abord recherchés dans les génomes de ces espèces marines. Ces gènes seront ensuite transférés dans des cellules microbiennes afin de reconstruire leurs voies de biosynthèse. Ces micro-organismes reprogrammés seront ainsi capables de produire à moindre coût de grandes quantités de ces précieux médicaments marins.

« En creusant un peu plus, on a réalisé que ce n’est pas que l’éponge de mer qui synthétise la molécule : il peut être associé à une microalgue, qui elle-même est en symbiose avec une bactérie, résume le directeur de la SFR Icat. C’est ce que l’on appelle l’holobionte, c’est-à-dire plusieurs organismes qui constituent un tout fonctionnel. »

À Angers, les chercheur∙es du laboratoire Infections respiratoires fongiques (IRF) auront pour mission de caractériser l’activité biologique (anti-infectieuse, anti-cancéreuse) grâce à des modèles cellulaires maîtrisés. « Nous voulons comprendre pourquoi ces molécules sont actives et comment on peut améliorer leur efficacité. »

Trente-trois composés pharmaceutiques d’origine marine sont aujourd’hui en essais cliniques dans le monde. Un nombre qui devrait croître au vu du développement des technologies de criblage d’activités à haut débit. « C’est un projet ambitieux et innovant qui est respectueux de l’environnement puisque la production se fera de manière contrôlée en utilisant des micro-organismes usines en milieux confinés plutôt que de véritables organismes marins, conclut Nicolas Papon. Il s’agit donc également d’une démarche visant la protection des espèces marines. »