Le champignon toxique de la malédiction de Toutankhamon, un puissant médicament anticancéreux

Éditorial scientifique, 23 juin (EFE). - Aspergillus flavus est un champignon toxique qui affecte les cultures et a été associé à des décès lors de fouilles de tombes antiques. Une équipe de chercheurs a converti des molécules de ce champignon mortel en un puissant composé anticancéreux.

Les chercheurs, dirigés par l'Université de Pennsylvanie (États-Unis), ont modifié certaines de ses molécules et les ont testées sur des cellules leucémiques. Le résultat est un composé anticancéreux prometteur qui ouvre de nouvelles perspectives dans la découverte de nouveaux médicaments dérivés de champignons.

« Les champignons nous ont donné la pénicilline. Ces nouveaux résultats nous montrent désormais que de nombreux autres médicaments dérivés de produits naturels restent à découvrir », souligne Sherry Gao, professeure de bio-ingénierie à l'Université de Pennsylvanie et auteure principale de l'étude, dont les détails ont été publiés ce lundi dans la revue Nature Chemical Biology.

L'Aspergillus flavus , nommé ainsi en raison de ses spores jaunes, a longtemps été considéré comme un micro-organisme néfaste. Après l'ouverture du tombeau du roi Toutânkhamon par les archéologues dans les années 1920, une série de décès prématurés parmi l'équipe de fouilles a entraîné la malédiction du pharaon.

Des décennies plus tard, les médecins ont émis l’hypothèse que les spores fongiques, dormantes depuis des millénaires, pourraient avoir joué un rôle.

Dans les années 1970, une douzaine de scientifiques ont pénétré dans la tombe de Casimir IV en Pologne, et l'incident s'est reproduit : en quelques semaines, dix d'entre eux sont morts. Des investigations plus poussées ont révélé que la tombe contenait A. flavus, dont les toxines peuvent provoquer des infections pulmonaires.

Aujourd’hui, ce même champignon est la source inattendue d’une nouvelle thérapie prometteuse contre le cancer.

Une trouvaille rare

La thérapie en question est une classe de peptides modifiés synthétisés par les ribosomes, ou RiPP. Le nom fait référence au mode de production du composé – par le ribosome, une petite structure cellulaire qui fabrique des protéines – et au fait qu'il est ensuite modifié, dans ce cas, pour renforcer ses propriétés anticancéreuses.

« Purifier ces produits chimiques est difficile », explique Qiuyue Nie, chercheur postdoctoral en Pennsylvanie et premier auteur de l’article.

Bien que des milliers de RiPP aient été identifiés chez les bactéries, seuls quelques-uns ont été trouvés chez les champignons.

Pour trouver des RiPP fongiques, l’équipe a d’abord analysé une douzaine de souches d’Aspergillus, dont des recherches antérieures suggèrent qu’elles pourraient contenir davantage de ces produits chimiques.

En comparant les substances chimiques produites par ces souches avec les éléments constitutifs connus du RiPP, les chercheurs ont identifié A. flavus comme un candidat prometteur pour une étude plus approfondie.

L'analyse génétique a identifié une protéine spécifique d'A. flavus comme étant à l'origine de la RiPP fongique. Lorsque les chercheurs ont désactivé les gènes responsables de cette protéine, les marqueurs chimiques indiquant la présence de RiPP ont également disparu.

Cette nouvelle approche, qui combine des informations métaboliques et génétiques, a non seulement identifié la source des RiPP fongiques chez A. flavus, mais pourrait également être utilisée pour trouver davantage de RiPP fongiques à l’avenir.

Un médicament puissant

Après avoir purifié quatre RiPP différents, les chercheurs ont découvert que les molécules partageaient une structure cyclique imbriquée unique qu'ils ont nommée « aspérigimycines ».

Même sans modifications, lorsqu'elles ont été mélangées à des cellules cancéreuses humaines, les aspérigimicines ont démontré leur potentiel médical : deux des quatre variantes ont eu des effets puissants contre les cellules leucémiques.

Une autre variante, à laquelle les chercheurs ont ajouté un lipide également présent dans la gelée royale qui nourrit les abeilles en développement, a fonctionné aussi bien que la cytarabine et la daunorubicine, deux médicaments approuvés par les autorités sanitaires américaines et utilisés depuis des décennies pour traiter la leucémie.

Grâce à des expériences plus poussées, les chercheurs ont découvert que les aspérigimycines perturbent probablement le processus de division cellulaire.

« Les cellules cancéreuses se divisent de manière incontrôlable. Ces composés bloquent la formation de microtubules, essentiels à la division cellulaire », explique Gao.

Il est à noter que les composés n’ont eu que peu ou pas d’effet sur les cellules cancéreuses du sein, du foie ou du poumon, ainsi que sur une variété de bactéries et de champignons, ce qui suggère que les effets perturbateurs des aspérigimycines sont spécifiques à certains types de cellules, une caractéristique clé pour tout futur médicament.

En plus de démontrer le potentiel médical des aspérigimycines, les chercheurs ont identifié des groupes de gènes similaires dans d’autres champignons, suggérant que d’autres RiPPS fongiques restent à découvrir.

L’étape suivante consiste à tester les aspérigimycines sur des modèles animaux, dans l’espoir de passer un jour à des essais cliniques sur l’homme.