Peptides thérapeutiques à fleur de peau de grenouille

Amphibian skin as a source of therapeutic peptides

CNRS*, Institut Mondor de Recherche Biomédicale-U955 INSERM, Équipe recherche translationnelle en oncogenèse génito-urinaire, 8 rue du Général Sarrail, 94010 Créteil, France

Auteur correspondant : Mohamed Amiche, Mohamed.AMICHE@inserm.fr

Reçu : 19 Avril 2016

Résumé

La recherche de nouvelles molécules bioactives utilisables en thérapeutique est un enjeu majeur de santé publique, en particulier dans le traitement de certaines maladies comme le cancer. Dans cette optique, l’exploration du venin des animaux (serpents, amphibiens, cônes, scorpions, insectes...), qui produisent des molécules de structures et d’activités biologiques diverses, est une piste très prometteuse. La recherche dans ce domaine a conduit à la découverte de neuropeptides, d’hormones, de toxines, de peptides antimicrobiens et d’autres médiateurs extrêmement puissants. Ceux-ci sont maintenant utilisés dans de nombreux domaines aussi bien en recherche fondamentale pour la compréhension des mécanismes biochimiques et physiologiques, qu’en recherche translationnelle comme outil de diagnostic médical ou à des fins thérapeutiques. Le Pr. V. Erspamer est le premier à avoir montré, dès les années 1930, qu’en plus des amines biogènes et des alcaloïdes, les glandes granulaires de la peau des amphibiens produisaient également d’énormes quantités de peptides de structures et d’activités biologiques diverses. Il a montré aussi que ces peptides se retrouvaient, le plus souvent, sous forme de peptides identiques ou similaires dans le système nerveux central et le tractus gastro-intestinal des mammifères. Ces observations sont résumées sous forme d’un concept de triangle « peau-cerveau-intestin » qui stipule que tout peptide trouvé dans un compartiment devrait se retrouver dans les deux autres. De plus, l’abondance, la facilité d’extraction et d’identification des peptides de la peau des amphibiens font de ce modèle un moyen pour la recherche de leurs équivalents chez les mammifères où ils sont présents en quantités infimes. Cette approche présente deux avantages : (i) au plan fondamental, la grande diversité peptidique, l’ubiquité et la multiplicité des fonctions auxquelles ils participent constituent une véritable chimiothèque pour comprendre les mécanismes fondamentaux de reconnaissance et de transduction des signaux et étudier les bases physico-chimiques de leur spécificit;é (ii) au plan des applications, la relative simplicité de ces molécules et l’essor des techniques de production massive par synthèse chimique ou par recombinaison offrent un potentiel novateur pour le développement d’agents à visée pharmacologique ou thérapeutique.

Abstract

The search for new bioactive molecules that could be used in therapeutics is a major public health issue, particularly in the treatment of certain diseases such as cancer. In this context the exploration of the venom of animals (snakes, amphibians, cones, scorpions, insects...) that produce molecules of various structures and biological activities, is a very promising direction. Research in this area led to the discovery of neuropeptides, hormones, toxins, antimicrobial peptides and other extremely potent mediators. These are now used in many areas both in fundamental research and in translational research, respectively, to understand biochemical and physiological mechanisms, or to use as medical diagnostic tools and for therapeutic purposes. Pr. V. Erspamer is the first researcher to have shown, in the 1930s, that in addition to biogenic amines and alkaloids, granular glands from the skin of amphibians also produced huge amounts of peptides with various structures and biological activities. He also showed that these peptides had their counterparts, most often in the form of identical or similar peptides, in the central nervous system and the gastrointestinal tract of mammals. These observations are summarized in the form of a triangle concept of “brain-gut-skin” that states that any peptide found in a compartment should be present in the other two. In addition, abundance, ease of extraction and identification of peptides from amphibian skin make this model a means to search for their counterparts in mammals where they are present in minute quantities. This approach has two advantages: (i) at the fundamental level, the large peptide diversity, ubiquity and multiplicity of functions to which they participate, constitute a true chemical library to understand the mechanisms of recognition and signal transduction and study the physicochemical basic of the specificity; and (ii) in terms of applications, the relative simplicity of these peptides and the rise of the production techniques by chemical or recombinant synthesis offer an innovative potential for the development of molecules with pharmacological or therapeutic purposes.