Les fleurs de pervenche de Madagascar sont une source de médicaments anticancéreux appelés vinblastine, mais une nouvelle étude montre que la levure artificielle pourrait être une source plus facilement disponible.
La vinblastine, un médicament anticancéreux couramment utilisé, provient de certaines fleurs, mais malheureusement, il faut littéralement des tonnes de matière végétale pour fabriquer chaque gramme de ce médicament. Pour trouver une source alternative, les scientifiques ont modifié la levure afin qu’elle produise les précurseurs de la vinblastine, ce qui pourrait contribuer à rendre ce médicament vital plus disponible et plus abordable.
La pervenche de Madagascar (C. roseus) est une plante à fleurs utilisée en médecine traditionnelle depuis des milliers d’années, et comme source des médicaments de chimiothérapie vinblastine et vincristine depuis les années 1950. La vinblastine interfère avec la division cellulaire et est utilisée pour traiter les lymphomes, les cancers du sein, de la vessie et du poumon, entre autres, tandis que la vincristine peut être utilisée pour traiter la leucémie grâce à sa capacité à inhiber la production de globules blancs.
Ces deux médicaments figurent sur la liste des médicaments essentiels de l’Organisation mondiale de la santé, mais, malheureusement, ils peuvent faire l’objet de pénuries. En effet, il faut 500 kg de feuilles séchées pour produire un gramme de vinblastine, et jusqu’à 2 000 kg pour la vincristine.
Fabriquer des versions synthétiques en laboratoire pourrait sembler la solution la plus évidente, mais la complexité de ces molécules a jusqu’à présent échappé aux scientifiques. Pour cette nouvelle étude, les chercheurs des Berkeley Labs et de l’Université technique du Danemark (DTU) se sont tournés vers les microbes pour obtenir de l’aide, en manipulant une levure de boulangerie ordinaire pour produire les précurseurs du médicament.
Modèle d’une molécule appelée vinblastine, un médicament anticancéreux efficace mais difficile à synthétiser en raison de sa complexité.
L’équipe a effectué un total de 56 modifications génétiques du génome de la levure, dont l’ajout de 34 gènes végétaux, tout en supprimant et surexprimant d’autres gènes natifs du microbe. Il faut à la levure 30 étapes pour produire deux molécules, la catharanthine et la vindoline, qui sont les précurseurs de la vinblastine. La 31e et dernière étape du processus consiste pour les scientifiques à combiner ensuite ces molécules pour fabriquer le médicament.
Bien que l’équipe n’ait pas précisé la quantité de médicament que la levure est capable de produire, cette étude de preuve de concept devrait indiquer qu’avec des travaux supplémentaires, les usines microbiennes pourraient être mises à l’échelle pour produire de la vinblastine et des molécules thérapeutiques connexes qui sont difficiles à extraire de sources naturelles.
« La plateforme de levure que nous avons mise au point permettra une production écologique et abordable de la vinblastine et de plus de 3 000 autres molécules appartenant à cette famille de produits naturels », a déclaré Jay Keasling, codirecteur du projet. « En plus de la vinblastine, cette plateforme permettra de produire des thérapies anti-addiction et anti-paludisme ainsi que des traitements pour de nombreuses autres maladies. »
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05157-3
https://newscenter.lbl.gov/2022/08/31/anti-cancer-drug-now-made-by-microbes/
