Photo de couverture : éponge du Pacifique (Wallis et Futuna) – crédit photo : Sylvain Petek, IRD

On connaît actuellement 38000 molécules marines qui peuvent être utilisées, en particulier dans la conception de médicaments. Mais ce n’est qu’un tout petit aperçu de l’immensité des ressources potentielles car les scientifiques en découvrent chaque année davantage en étudiant les algues, les animaux et les micro-organismes marins.

Sylvain Petek est chercheur en chimie des substances naturelles marines de l’IRD – Institut de recherche pour le développement, au Lemar et à l‘IUEM

Si les Chinois utilisaient déjà des algues dans leur pharmacopée 2800 ans avant Jésus-Christ, l’usage général des substances naturelles par les humains est largement resté terrestre. Il a fallu attendre les années 1950 pour que la recherche scientifique s’intéresse aux substances naturelles marines, avec entre autres les céphalosporines, antibiotiques issus de champignons de la lagune de Sardaigne en Italie.
L’IRD s’y est plongé à partir des années 1980, du côté du Pacifique.
C’est la recherche contre le cancer et le développement des techniques d’exploration sous-marines, comme la plongé autonome, qui ont permis d’accélérer l’étude des composés actifs marins.

La grande diversité des molécules marines

Un principe actif, c’est une substance qui agit, éventuellement comme thérapie pour les humains. Il s’agit principalement de molécules organiques, du vivant à base de carbone, hydrogène, oxygène, azote et autres éléments qui s’agencent pour obtenir des fonctions dont certaines peuvent être intéressantes pour la santé humaine. Ces molécules sont étudiées dans les animaux marins (invertébrés), les micro-organismes et les végétaux (macro-algues).

Le milieu marin a pour spécificité d’abriter toutes les formes de vie, d’où la diversité immense des molécules qu’on y trouve, avec des structures originales, et des éléments comme le chlore, le brome, l’iode qui restent rares voire inexistants dans les molécules du milieu terrestre.

Les éponges, polyvalentes du principe actif

Sylvain Petek s’intéresse plus spécifiquement aux éponges, animaux filtreurs parmi les plus anciens encore existants. Les éponges (il en existe des milliers d’espèces) hébergent des micro-organismes avec qui elles interagissent. Comme elles sont fixées (à un substrat), l’évolution a sélectionné chez elles des stratégies pour se défendre contre les prédateurs et agressions de l’environnement. Elles savent aussi se battre pour coloniser le milieu. Bref, les éponges sont riches en principes actifs, molécules de défense comme d’agression, leurs composés sont nombreux et au spectre d’activité très large.

D’autres organismes marins ont en revanche une action plus ciblée : le venin des cônes a inspiré des médicaments anti-douleur très puissants.

Le potentiel des principes actifs marins est donc énorme. Et c’est la santé qui est le champ d’applications le plus prometteur (cancer, maladies neurodégénératives, paludisme, dengue, diabète, biomatériaux pour la reconstruction osseuse) car les recherches et la production de ces composés nécessitent des investissements tels qu’ils ne peuvent généralement se justifier que pour ce type d’applications.

Les substances naturelles marines sont soit utilisées directement, extraites des organismes marins s’ils sont accessibles et en quantité suffisante, mais le plus souvent, on les imite, quitte à en améliorer l’action (chimie de synthèse). On peut aussi élever certains de ces organismes : les éponges se « cultivent » très bien.