Une vigne grimpante venimeuse contient un composé appelé Celastrol qui, selon les scientifiques, a de puissants effets anti-obésité pendant sa croissance. C'est la première fois que ce composé très recherché est produit de manière simple et sûre en utilisant une levure commune comme hôte « de substitution » idéal.
Connue sous le nom de Tripterygium wilfordii, la plante pousse principalement en Chine et est utilisée depuis longtemps en médecine traditionnelle pour traiter la polyarthrite rhumatoïde, la sclérose en plaques, la maladie de Crohn, le lupus, le psoriasis, la fièvre et d'autres affections. Cependant, en raison de sa toxicité pour l’homme, l’extraction de ses propriétés chimiques prétendument bénéfiques prend du temps, est risquée et n’est tout simplement pas adaptable à des recherches ultérieures et à une utilisation commerciale future.
Aujourd'hui, des scientifiques de l'Université de Copenhague ont rendu le processus de fabrication du Celastrol simple et durable - une avancée majeure nécessaire pour transformer ce composé prometteur en un futur traitement contre l'obésité viable et facile à produire.
Sotirios Kampranis, professeur au Département des sciences végétales et environnementales, a déclaré : « Pour des raisons évidentes, on ne peut pas simplement manger des plantes et bénéficier des produits pharmaceutiques.
Celastrol a attiré l'attention des chercheurs depuis plusieurs années, qui ont étudié sa capacité à interagir avec l'hormone peptidique leptine. La leptine (leptine) joue un rôle clé dans la régulation de l'apport énergétique (calories), signalant au cerveau quand plus de nourriture est nécessaire ou lorsque le corps est rassasié. Cependant, lors d’une prise de poids, la leptine peut devenir résistante, provoquant l’échec de ces signaux et une dérégulation de la faim et de la satiété, conduisant ainsi à une prise de poids et à une résistance.
Cependant, Celastrol se montre très prometteur pour inverser ce processus, restaurer la sensibilité à la leptine et rétablir les signaux de restriction énergétique qui sont essentiels au maintien du poids à long terme. Par exemple, les médicaments efficaces développés à partir de Celastrol pourraient aider les personnes à perdre du poids à long terme après avoir pris initialement des médicaments agonistes du GLP-1, car ces médicaments n’empêchent pas encore la prise de poids après l’arrêt du traitement.
Dans des expériences antérieures, des souris nourries avec un régime riche en graisses et ayant reçu Celebrex ont pris 45 % de poids en moins qu'un groupe témoin. Il existe des effets similaires sur les cellules humaines, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires – une partie de la difficulté réside dans l’obtention du composé.
Les chercheurs pensent que la réponse réside dans la biotechnologie, la synthèse d'extraits utilisant des ingrédients clés de la « recette » originale de la composition de la plante. Avec cet objectif à l’esprit, l’équipe de recherche a finalement pris l’initiative de cartographier les 15 étapes biochimiques utilisées par les plantes pour fabriquer le Celastrol, un processus qui a levé tous les obstacles au développement ultérieur du composé.
Le chercheur principal Zhao Yong a déclaré : « Nous avons découvert comment les plantes forment le Celastrol en identifiant toutes les étapes du processus de fabrication. Cela signifie que nous pouvons placer les gènes et les enzymes qui fabriquent cette substance dans un autre organisme qui ne produit pas de substances toxiques. C'est ce que nous avons fait avec la levure. »
Les produits pharmaceutiques modernes sont principalement synthétisés à partir de produits pétrochimiques à base de pétrole brut, tandis que la levure est largement utilisée dans l’industrie biotechnologique. La levure s’adapte également mieux aux composés végétaux.
Zhao a déclaré : « Parce que la structure moléculaire du Celastrol est très complexe, il n'existe actuellement que des méthodes de synthèse chimique à très faible efficacité qui ne conviennent pas à une production à grande échelle. Par conséquent, notre méthode n'est pas seulement une méthode verte, mais aussi la seule véritable méthode qui existe actuellement.
En utilisant la levure comme organisme hôte, les chercheurs ont pu isoler et « cultiver » rapidement du Celastrol synthétique dans un réservoir d’eau avec une évolutivité durable.
"Imaginez simplement nourrir la molécule de sucre et obtenir une forme presque pure du composé sans les composés toxiques présents dans la nature", a déclaré Camplanis. "Le processus est simple et efficace : il ne faut qu'environ une semaine pour obtenir le produit final. Et aucun outil de synthèse chimique n'est utilisé dans la production." Des solvants ou catalyseurs toxiques sont souvent utilisés. C'est pourquoi nous avons choisi d'utiliser la levure comme organisme. Même si cette technologie est développée dans le monde universitaire, il est important qu'elle se présente sous une forme utile à l'industrie, où elle peut être développée davantage pour créer des produits qui peuvent nous aider tous. »
La prochaine étape naturelle de la recherche consiste à voir comment ce Celastrol synthétique agit dans le corps humain. Ils envisagent que le médicament puisse être utilisé seul ou en association avec un autre traitement pour la perte et le maintien du poids à long terme. (Soit dit en passant, cette étude a été soutenue par la Fondation Novo Nordisk, qui possède le géant pharmaceutique Ozempic/Wegovy Novo Nordisk).
"Nous pouvons imaginer un traitement combinant Celebrex avec d'autres médicaments anti-obésité pour obtenir un effet plus fort, car plus il y a de cibles touchées dans le corps, mieux c'est. En fait, lorsque plusieurs médicaments agissent en même temps, il y a souvent un effet synergique. Mais ici, bien sûr, l'industrie pharmaceutique doit prendre le relais", a déclaré Zhao.
La recherche a été publiée dans la revue Nature Chemistry.