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Des composés bioactifs végétaux pour les applications médicales et agrochimiques

Une nouvelle stratégie pour identifier une classe spécifique de composés végétaux - appelés triterpènes - vise à faire progresser la science de plusieurs façons. De nouvelles découvertes semblent prometteuses pour le développement et la commercialisation de produits agrochimiques et pharmaceutiques basés sur ces composés.
Des composés bioactifs végétaux pour les applications médicales et agrochimiques
La science passe continuellement au crible des composés de faible poids moléculaire provenant d'une pléthore de sources synthétiques et naturelles à la recherche de molécules aux activités pharmaceutiques ou biologiques nouvelles ou supérieures. Alors que les plantes sont une source potentiellement riche de telles molécules, le métabolisme des plantes est encore sous-exploré (en raison de la diversité extrême et de la chimie complexe), et le potentiel des composés bioactifs dérivés de plantes de faible poids moléculaire est encore largement inexploité.

Dans ce contexte, le projet TriForC, financé par l'UE, a mis au point une stratégie innovante d'exploitation des triterpènes végétaux, l'une des plus importantes classes de composés bioactifs végétaux présentant un éventail étonnant de diversité structurelle et d'activités biologiques. «Nous avons développé un pipeline pour la découverte, la production durable et l'utilisation commerciale de triterpènes de grande valeur connus et nouveaux avec des activités biologiques nouvelles ou supérieures», a déclaré le coordinateur du projet Søren Bak.

Progresser avec les triterpènes bioactifs

Parmi ses principales réalisations, l'équipe a identifié de nouveaux triterpènes bioactifs pour le développement commercial ultérieur de produits pharmaceutiques et agrochimiques. «Les données à l'origine de ces découvertes ne sont pas encore publiques, et un brevet a été déposé», révèle M. Bak. TriForC a également établi les relations structure-activité des triterpènes pour comprendre pourquoi certains triterpénoïdes ont une activité biologique donnée et comment ces connaissances peuvent être utilisées pour développer de nouveaux médicaments ou biopesticides pour l'agriculture.

En outre, le projet a construit une boîte à outils génétique qui recense la diversité des triterpènes dans le laboratoire. «Nous avons identifié plus de 100 gènes codant des enzymes ou des éléments codant des régulateurs enzymatiquement validés pour l'ingénierie métabolique du triterpène chez les plantes, les algues ou les microbes», explique M. Bak. La boîte à outils TriForC a également été utilisée dans des programmes de biologie synthétique et de biochimie combinatoire pour permettre la production sur mesure de triterpènes naturels et «nouveaux dans la nature».

Regard sur l'utilité des triterpénoïdes

TriForC, qui fait référence aux «triterpènes pour la commercialisation», a permis de faire le pont entre la science fondamentale et la science appliquée dans ce domaine. Il a amélioré la compréhension du métabolisme secondaire des plantes en général, y compris la synthèse et la diversité des triterpènes. En outre, TriForC a établi de nouvelles normes d'utilisation des bioréacteurs végétaux et des microalgues dans la bioproduction de triterpénoïdes. La recherche du projet a également mis à jour les vues actuelles des voies métaboliques dans les plantes et comment ces voies sont structurées, activées et contrôlées, y compris la façon dont elles ont évolué au fil du temps.

Le potentiel des extraits de TriForC ont été analysés par les partenaires pour la conception de médicaments et pour une utilisation dans l'agriculture comme les biopesticides. «Nous nous sommes concentrés sur le dépistage de triterpénoïdes biologiquement actifs à potentiel insecticide et fongicide pour des applications agrochimiques, ainsi que pour des cibles médicinales médicamenteuses pour traiter le cancer, l'inflammation, l'obésité, le diabète et l'infection par le VIH-1», souligne M. Bak. «La plupart des extraits pourraient être mis à la disposition d'autres chercheurs européens», ajoute-t-il.

Il est intéressant de noter que les triterpénoïdes sont souvent fabriqués par les plantes comme composés défensifs pour protéger certaines de leurs parties et leur éviter d'être mangées ou endommagées par des insectes, des bactéries ou des champignons. Dans ce contexte, leurs activités biologiques sont souvent très spécifiques et puissantes, et beaucoup sont déjà exploitées dans les remèdes chinois à base de plantes ou les huiles naturelles. «Grâce à leur grande diversité structurelle, ils sont connus pour leurs applications commerciales dans les secteurs de l'agriculture, de l'alimentation, des cosmétiques et des produits pharmaceutiques, comme les pesticides, médicaments, adjuvants, antimicrobiens, agents anticancéreux, surfactants et conservateurs», déclare M. Bak.

Pour assurer la continuité à long terme de ses efforts de recherche, TriForC a offert une formation approfondie aux chercheurs en début de carrière, grâce à des ateliers et à du mentorat, en plus de former les chercheurs participants. Il a également touché un public plus large, en particulier grâce à l'initiative SAW Trust. Il ne fait aucun doute que les résultats et les efforts de diffusion de ce projet contribueront à de nouvelles applications et composés intéressants dans de nombreux domaines.

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Mots-clés

TriForC, métabolisme végétal, triterpènes, triterpénoïdes, biopesticides