Le champignon responsable de la « malédiction de la momie » du roi Toutânkhamon pourrait bientôt devenir une nouvelle arme puissante contre la leucémie.
De la malédiction des momies à la lutte contre le cancer : le pouvoir mortel et guérisseur d’un champignon
Après plusieurs décès prématurés parmi ceux qui ont fouillé la tombe du roi Toutânkhamon dans les années 1920, des rumeurs d’une « malédiction de la momie » ont commencé à se répandre. Lorsque d’autres décès similaires se sont produits dans les années 1970 (dix scientifiques sont morts après être entrés dans la tombe de Casimir IV en Pologne), les enquêteurs ont trouvé des traces d’Aspergillus flavus, une spore fongique toxique pouvant entraîner des infections pulmonaires. Les scientifiques pensaient que le champignon avait également affecté les personnes décédées subitement après avoir visité la tombe du roi Toutânkhamon.
Si les champignons peuvent être toxiques, nous les utilisons également depuis près de 100 ans pour fabriquer des antibiotiques, comme la pénicilline dérivée de la moisissure Penicillium. Aujourd’hui, le champignon qui a tué de nombreux scientifiques et déclenché les rumeurs d’une malédiction de la momie pourrait devenir un puissant composé anticancéreux.
Une récente étude publiée dans Nature Chemical Biology a découvert que certains composés isolés du champignon A. flavus, appelés peptides synthétisés par les ribosomes et modifiés post-traductionnellement (RiPP), pourraient permettre de cibler et de détruire les cellules leucémiques.
Alors que des milliers de RiPP ont été isolés et décrits à partir de bactéries, seul un petit nombre de RiPP provenant de champignons ont été caractérisés. Les peptides sont constitués de deux ou plusieurs acides aminés liés entre eux par des liaisons chimiques, et les acides aminés sont les éléments constitutifs que la cellule utilise pour synthétiser les protéines. Essentiellement, vous pouvez considérer les RiPP comme des mini-protéines, explique José Larios, M.D., hématologue spécialisé en transplantation au Barbara Ann Karmanos Cancer Institute de Detroit.
Après avoir purifié quatre RiPP différents, les chercheurs ont découvert que les molécules formaient une structure unique d’anneaux entrelacés, qu’ils ont baptisée « asperigimycines », d’après le champignon dans lequel elles ont été trouvées. Cette structure unique perturbe probablement le processus de division cellulaire. De plus, lorsque les chercheurs ont ajouté un lipide à une variante du RiPP, celui-ci s’est révélé aussi efficace que la cytarabine et la daunorubicine, deux médicaments actuellement approuvés par la FDA pour le traitement de la leucémie.
« Les cellules cancéreuses se divisent de manière incontrôlable. Ces composés bloquent la formation des microtubules, qui sont essentiels à la division cellulaire », a déclaré Sherry Gao, Ph.D., auteur principal, dans un communiqué de presse.
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Lorsque la mort cellulaire naturelle ne se produit pas et que les cellules anciennes ou endommagées se reproduisent de manière incontrôlable, cela peut provoquer un cancer. Le nouveau composé découvert par les chercheurs attaque les cellules cancéreuses en interférant avec une étape cruciale de la reproduction cellulaire, explique M. Larios. Lorsqu’une cellule se reproduit, elle commence par copier tout le matériel génétique appelé ADN. Une fois l’ADN copié, les chromosomes dupliqués doivent migrer vers les extrémités opposées de la cellule, un processus facilité par les microtubules, ou protéines présentes dans la cellule. Les recherches suggèrent que ce nouveau composé fongique RiPP interfère avec l’organisation des microtubules, ce qui entraînerait une ségrégation chromosomique défectueuse et la mort cellulaire nécessaire pour traiter le cancer. Ce mécanisme est similaire à celui d’autres inhibiteurs des microtubules déjà utilisés.
Les chercheurs ont découvert que si ces composés étaient efficaces contre les cellules leucémiques, ils n’avaient que peu ou pas d’effet sur les cellules cancéreuses du sein, du foie ou du poumon.
« En tant qu’oncologue traitant des patients atteints de leucémie, je suis enthousiasmé par la découverte d’un nouveau composé cytotoxique potentiel », déclare M. Larios. « Cependant, tous les composés nouveaux et potentiellement thérapeutiques ont un long et rigoureux parcours à accomplir. »
Si ce traitement prometteur pourrait nous offrir un nouveau moyen de lutter contre le cancer, ce n’est certainement pas la première fois que les champignons sont utilisés dans le domaine médical.
« L’étude des champignons pour déterminer des médicaments est un domaine bien établi », explique Larry Norton, M.D., vice-président senior du Memorial Sloan Kettering Cancer Center à New York. Cela a commencé avec la pénicilline, et de nombreux autres antibiotiques ont été dérivés de champignons, dit-il. Il existe également une classe de médicaments appelés céphalosporines, utilisés pour traiter les infections bactériennes. Et les statines, qui sont mortelles pour la biologie d’autres champignons, sont utilisées pour réduire le cholestérol et le risque de crise cardiaque et d’accident vasculaire cérébral chez l’homme. De plus, quelques champignons ont montré une activité anticancéreuse. L’un d’entre eux interfère avec une enzyme appelée PI3 kinase, qui joue un rôle très important dans la résistance aux médicaments dans les cancers hormono-sensibles comme le cancer du sein, par exemple, selon M. Norton.
Bien sûr, la leucémie ne serait pas traitée directement avec le champignon potentiellement mortel, mais plutôt avec le produit chimique dérivé du champignon, explique Norton. Mais si le médicament nécessite la culture d’un champignon puis l’extraction du produit chimique de ce champignon, en particulier à grande échelle (ce qui serait nécessaire si le traitement était approuvé), cela représenterait un coût très élevé.
« Lorsque nous disposons de substances chimiques dérivées de champignons ou de plantes, nous cherchons des moyens de les synthétiser ou de les fabriquer artificiellement afin de pouvoir les produire en quantité suffisante et avec une pureté suffisante pour pouvoir les utiliser comme médicaments », explique Norton.
Avant que ce traitement puisse être approuvé, il doit passer par un long processus ; le délai moyen entre la découverte et l’autorisation de mise sur le marché par la FDA est de 10 ans, selon Larios. Le nouveau composé doit être testé dans des modèles précliniques, notamment sur des lignées cellulaires et des animaux, afin de déterminer son efficacité, la dose appropriée et les effets secondaires potentiels. Si ces essais s’avèrent efficaces, un essai clinique de phase I sera mené afin de tester la sécurité du produit chez l’homme. Le traitement devra ensuite passer par plusieurs phases d’essais cliniques chez l’homme avant d’être approuvé par la FDA. De plus, comme le mentionne M. Norton, le composé devra également pouvoir être synthétisé à grande échelle.
Selon une étude publiée plus tôt cette année dans le Journal of the National Cancer Institute, seuls environ 10 % des médicaments entrant en phase II d’essais cliniques obtiennent l’autorisation de la FDA. Les RiPP présentés dans cette étude ont donc encore un long chemin à parcourir avant de pouvoir être utilisés pour traiter la leucémie chez les patients.
Les cellules cancéreuses étant connues pour leur génome instable et leur temps de doublement rapide, qui créent des conditions propices à l’évolution et à la sélection de mécanismes de résistance aux traitements et thérapies existants, il est bénéfique pour le domaine du traitement du cancer de disposer d’un traitement alternatif à l’horizon.
« Si certains cancers peuvent être guéris grâce à un dépistage précoce ou même à un nombre limité de cycles de traitement, de nombreux cancers finissent par trouver des moyens de résister à nos médicaments actuels », explique M. Larios. « Toute nouvelle modalité de traitement du cancer est toujours passionnante et porteuse d’espoir pour les patients atteints de cette maladie. »
