Les composés de venin de scorpion peuvent tuer des bactéries dangereuses
Les chercheurs ont réussi à synthétiser deux composés de venin de scorpion efficaces contre certaines souches de bactéries hautement infectieuses. Les composés sont également peu susceptibles de nuire aux humains, nous rassurent les scientifiques.
Crédit d'image: Edson N.Carcamo-Noriega
Des milliers d'espèces animales dans le monde sont venimeuses, des araignées aux guêpes, en passant par les poissons, les serpents et les grenouilles.
Le venin de certains animaux n'est assez fort que pour produire une légère irritation et décourager les prédateurs potentiels, tandis que le venin d'autres animaux, comme la petite pieuvre aux anneaux bleus, pourrait facilement tuer un humain adulte en quelques minutes.
Cependant, les chercheurs affirment que de nombreux venins d'animaux mortels peuvent également contenir la réponse à l'infection et à la maladie.
Par exemple, le venin de Tropidolaemus wagleri, une espèce de vipère originaire d'Asie du Sud-Est, pourrait améliorer le traitement des caillots sanguins, et un élément clé du venin d'araignée en forme d'entonnoir pourrait aider à prévenir les lésions cérébrales consécutives à un accident vasculaire cérébral.
Des scientifiques de l'Université de Stanford, en Californie, et de l'Université nationale autonome du Mexique, à Mexico, ont récemment fait une autre découverte prometteuse: deux composés du venin d'un scorpion originaire de l'est du Mexique, Diplocentrus melici, peut combattre les bactéries difficiles sans nuire aux tissus sains.
L’équipe a mené ses recherches sur des souris, ainsi que sur des échantillons de tissus, pour tester l’efficacité et la sécurité des composés. Les résultats de l’étude apparaissent désormais dans PNAS.
La découverte de 2 nouveaux composés
Le professeur Richard Zare, de Stanford, le professeur Lourival Possani, de l'Université nationale autonome du Mexique, et leurs équipes ont fait la découverte intrigante après la capture de quelques spécimens de D. melici par les étudiants-chercheurs du professeur Possani au Mexique.
Les recherches du professeur Possani ont tourné autour de la découverte de nouveaux traitements médicaux à base de venin de scorpion. Le professeur Zare est spécialisé dans la détection des réactions chimiques au niveau moléculaire.
Les deux chercheurs principaux et leurs équipes ont collaboré à l'identification des principaux composés qui ont fait D. melici le venin est une piste pharmacologique importante. L'ensemble du processus était très laborieux, et même trouver les scorpions, en premier lieu, était délicat.
«La collecte de cette espèce de scorpion est difficile car pendant l'hiver et les saisons sèches, le scorpion est enterré. Nous ne pouvons le trouver que pendant la saison des pluies », explique le professeur Possani.
Pour «traire» les scorpions pour leur venin, les chercheurs ont dû appliquer de légers stimuli électriques sur la queue des arachnides. Suite à cette procédure, l'équipe a vu que le venin devenait brunâtre dès qu'il était exposé à l'air.
Après avoir effectué plusieurs tests sensibles, les chercheurs ont estimé que deux composés chimiques de la 1,4-benzoquinone - qu'ils avaient pu synthétiser à partir d'une infime quantité de venin de scorpion - étaient responsables de ce changement. Chacun de ces composés a pris une couleur différente, l'un rouge et l'autre bleu, au contact de l'air.
«Nous n'avions que 0,5 microlitres de venin pour travailler. C'est 10 fois moins que la quantité de sang qu'un moustique aspirera en une seule portion », note le professeur Zare.
Les benzoquinones, expliquent les scientifiques, ont des propriétés antimicrobiennes et les deux composés identifiés par l'équipe étaient inconnus auparavant. Ils ne sont que subtilement différents les uns des autres.
«Les deux composés sont structurellement liés, mais alors que le rouge a un atome d'oxygène sur l'une de ses branches, le bleu a un atome de soufre», explique Shibdas Banerjee, Ph.D., l'un des auteurs de l'étude chargé d'élucider le structure des produits chimiques nouvellement découverts.
Une piqûre dans la queue… contre les bactéries
Étant donné que les benzoquinones peuvent tuer les souches bactériennes, les chercheurs du laboratoire du professeur Zare ont envoyé des échantillons des deux composés nouvellement découverts au Dr Rogelio Hernández-Pando et à ses collègues de l'Institut national des sciences de la santé et de la nutrition Salvador Zubirán, à Mexico. , pour des tests supplémentaires.
L'équipe de Salvador Zubirán a découvert que la 1,4-benzoquinone rouge détruisait efficacement Staphylococcus aureus, qui est très contagieuse, tandis que la 1,4-benzoquinone bleue a pu tuer différentes souches de Mycobacterium tuberculosis, responsables de la tuberculose.
Cela comprenait M. tuberculosis souches qui avaient développé une résistance à plusieurs antibiotiques. Cependant, une question demeure.
«Nous avons découvert que ces composés tuaient les bactéries, mais ensuite la question est devenue:« Est-ce que cela vous tuera aussi? », Note le professeur Zare.
«Et la réponse est non: le groupe de Hernández-Pando a montré que le composé bleu tue les bactéries de la tuberculose mais laisse intactes la muqueuse des poumons chez les souris.»
Professeur Richard Zare
Plus de mystères à découvrir
Le fait que les deux composés nouvellement identifiés soient très efficaces contre les bactéries mortelles et apparemment sans danger à administrer en fait des candidats idéaux pour de nouveaux médicaments et thérapies. Pourtant, observe le professeur Possani, ce nouveau chemin de recherche n'aurait jamais été possible sans le professeur Zare et son équipe.
C'est grâce au fait que le professeur Zare et ses collègues ont appris à synthétiser les deux benzoquinones à partir du venin de D. melici que les chercheurs pourront désormais rechercher des moyens d'utiliser ces composés à des fins de guérison.
«La quantité de composants de venin que nous pouvons obtenir des animaux est extrêmement faible. La synthèse des composés a été décisive pour le succès de ce travail », explique le Pr Possani.
«En volume, le venin de scorpion est l'un des matériaux les plus précieux au monde. Il en coûterait 39 millions de dollars pour en produire un gallon », note le professeur Zare.
"Si vous ne dépendiez que des scorpions pour le produire, personne ne pouvait se le permettre, il est donc important d'identifier quels sont les ingrédients essentiels et de pouvoir les synthétiser", souligne-t-il.
À l'avenir, les chercheurs prévoient de continuer à travailler ensemble pour découvrir comment utiliser D. melici pour de bon. Dans le même temps, le professeur Zare et le professeur Possani sont intrigués de savoir pourquoi les deux produits chimiques non toxiques sont présents dans le venin de scorpion en premier lieu, et ils aimeraient découvrir ce mystère.
«Ces composés pourraient ne pas être le composant toxique du venin. Nous n'avons aucune idée de la raison pour laquelle le scorpion fabrique ces composés. Il y a plus de mystères », déclare le professeur Zare.
