Les chercheurs ont développé un composé autofluorescent révolutionnaire en combinant deux extraits de plantes, l'artémisinine et la coumarine. Cette innovation permet une imagerie précise des cellules vivantes et s'est révélée efficace contre les agents pathogènes du paludisme résistants aux médicaments, en particulier Plasmodium falciparum. Le développement de ces hybrides autofluorescents, observables sans altérer leur efficacité, représente une étape importante dans la lutte contre le paludisme pharmacorésistant.
Le paludisme reste l'une des maladies infectieuses les plus mortelles au monde. L’émergence de parasites du paludisme résistants aux médicaments nécessite le développement continu de nouveaux médicaments.
Une équipe de recherche de l'Université Friedrich-Alexander d'Erlangen-Nürnberg (FAU) dirigée par le professeur Svetlana B. Tsogoeva a combiné l'artémisinine, un médicament antipaludique, avec la coumarine (qui, comme l'artémisinine, est également présente dans les plantes) et a développé un composé autofluorescent à partir de ces deux substances bioactives.
Cette autofluorescence est particulièrement avantageuse car elle peut être utilisée pour l’imagerie de cellules vivantes et montrer dans un ordre temporel précis le fonctionnement d’un médicament. L’équipe a également découvert que le mélange artémisinine-coumarine autofluorescent était capable de détruire un agent pathogène du paludisme résistant aux médicaments appelé Plasmodium palmifolia. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Chemical Science.
L'artémisinine est un ingrédient médicamenteux contre le paludisme très efficace et couramment utilisé, extrait d'une plante appelée Artemisia annua L. La coumarine est un composé végétal secondaire présent dans une variété de plantes.
Lors du développement de médicaments antipaludiques, les substances actives sont marquées avec des marqueurs fluorescents afin que les techniques d'imagerie puissent être utilisées pour déterminer dans un ordre chronologique précis comment elles agissent contre l'agent pathogène du paludisme. Ce marqueur fluorescent a été utilisé pour l’artémisinine.
Cependant, l’un des principaux inconvénients de l’utilisation de marqueurs fluorescents est qu’ils modifient le mode d’action du médicament. Cela signifie, par exemple, que dans certains cas, les cellules infectées par le paludisme absorbent différemment des médicaments tels que l'artémisinine après avoir été marquées par fluorescence.
La solubilité du médicament peut également changer. Ce problème a été contourné grâce au développement de mélanges autofluorescents, constitués de deux ou plusieurs composés basiques intrinsèquement fluorescents et dont le mode d'action peut être observé avec précision à l'aide de techniques d'imagerie.
L'équipe dirigée par le professeur Tsogoeva, titulaire de la chaire de chimie organique, a décidé d'associer l'artémisinine à la coumarine bioactive car les dérivés de la coumarine possèdent également des propriétés antipaludiques. Les dérivés de la coumarine peuvent également être facilement modifiés chimiquement, ce qui les rend extrêmement fluorescents.
Les chercheurs ont découvert que non seulement le mode d’action de ce mélange artémisinine-coumarine autofluorescent, le premier du genre, pouvait être observé dans les globules rouges vivants infectés par P. falciparum, mais également l’activité biologique du mélange artémisinine-coumarine.
Professeur Barbara Kappes (Département de chimie et de bioingénierie, Université fédérale, Brésil) et Dr Diogo R.M. Moreira (Instituto Gonçalo Moniz, Fiocruz, Bahia, Brésil) a découvert conjointement que cette préparation active est très efficace in vitro (in vitro) contre les souches de Plasmodium falciparum résistantes à la chloroquine et à d'autres médicaments contre le paludisme. Plus important encore, le nouveau composé s’est également révélé très efficace contre l’agent pathogène du paludisme dans des modèles murins.
Avec l’arrivée du premier mélange artémisinine-coumarine autofluorescent, les chercheurs de la FAU espèrent avoir jeté les bases du développement de médicaments davantage autofluorescents pour traiter le paludisme et avoir réalisé des progrès significatifs dans la lutte contre la multirésistance aux médicaments pour traiter le paludisme.