Le roi Toutânkhamon. Crédit image : CC BY 2.0 Steve Evans

Une découverte remarquable dans la tombe du jeune pharaon pourrait mener à une avancée médicale inestimable.

Justin Stebbing : En novembre 1922, l’archéologue Howard Carter a regardé à travers un petit trou dans la tombe scellée du roi Toutânkhamon. Lorsqu’on lui a demandé s’il voyait quelque chose, il a répondu : « Oui, des choses merveilleuses. » Cependant, quelques mois plus tard, Lord Carnarvon, le bailleur de fonds de Carter, mourut d’une maladie mystérieuse. Au cours des années suivantes, plusieurs autres membres de l’équipe de fouilles connurent le même sort, alimentant ainsi les légendes sur la « malédiction du pharaon » qui captivent l’imagination du public depuis plus d’un siècle.

Pendant des décennies, ces morts mystérieuses ont été attribuées à des forces surnaturelles. Mais la science moderne a révélé un coupable plus probable : un champignon toxique connu sous le nom d’Aspergillus flavus. Aujourd’hui, dans un revirement inattendu, ce même organisme mortel est en train d’être transformé en une nouvelle arme puissante dans la lutte contre le cancer.

Aspergillus flavus est une moisissure courante que l’on trouve dans le sol, la végétation en décomposition et les céréales stockées. Il est tristement célèbre pour sa capacité à survivre dans des environnements hostiles, notamment dans les chambres scellées des tombes anciennes, où il peut rester en dormance pendant des milliers d’années.

Lorsqu’il est perturbé, le champignon libère des spores qui peuvent provoquer de graves infections respiratoires, en particulier chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Cela pourrait expliquer la soi-disant « malédiction » du roi Toutânkhamon et d’autres incidents similaires, tels que la mort de plusieurs scientifiques qui sont entrés dans la tombe de Casimir IV en Pologne dans les années 1970. Dans les deux cas, les enquêtes ont révélé par la suite la présence d’A flavus, dont les toxines étaient probablement responsables des maladies et des décès.

Malgré sa réputation mortelle, Aspergillus flavus est aujourd’hui au centre d’une découverte scientifique remarquable. Des chercheurs de l’université de Pennsylvanie ont découvert que ce champignon produit une classe unique de molécules susceptibles de lutter contre le cancer.

Ces molécules appartiennent à un groupe appelé peptides synthétisés par les ribosomes et modifiés post-traductionnellement, ou RiPP. Les RiPP sont fabriqués par le ribosome, l’usine à protéines de la cellule, puis modifiés chimiquement pour améliorer leur fonction.

Si des milliers de RiPP ont été identifiés dans les bactéries, seuls quelques-uns ont été trouvés dans les champignons, jusqu’à présent.

Le processus de recherche de ces RiPP fongiques était loin d’être simple. L’équipe de recherche a examiné une douzaine de souches ou de types différents d’aspergillus, à la recherche d’indices chimiques pouvant indiquer la présence de ces molécules prometteuses. Aspergillus flavus s’est rapidement imposé comme le candidat idéal.

Les chercheurs ont comparé les composés chimiques de différentes souches fongiques à des composés RiPP connus et ont trouvé des correspondances prometteuses. Pour confirmer leur découverte, ils ont désactivé les gènes concernés et, comme prévu, les composés chimiques cibles ont disparu, prouvant qu’ils avaient trouvé la source.

La purification de ces composés chimiques s’est avérée être un défi de taille. Cependant, c’est également cette complexité qui confère aux RiPP fongiques leur remarquable activité biologique.

L’équipe a finalement réussi à isoler quatre RiPP différents à partir d’Aspergillus flavus. Ces molécules partageaient une structure unique d’anneaux entrelacés, une caractéristique qui n’avait jamais été décrite auparavant. Les chercheurs ont nommé ces nouveaux composés « asperigimycines », d’après le champignon dans lequel ils ont été trouvés.

L’étape suivante consistait à tester ces asperigimycines sur des cellules cancéreuses humaines. Dans certains cas, elles ont stoppé la croissance des cellules cancéreuses, ce qui suggère que les asperigimycines pourraient un jour devenir un nouveau traitement pour certains types de cancer.

L’équipe a également découvert comment ces substances chimiques pénètrent dans les cellules cancéreuses. Cette découverte est importante car de nombreuses substances chimiques, comme les asperigimycines, ont des propriétés médicinales mais ont du mal à pénétrer dans les cellules en quantités suffisantes pour être utiles. Le fait de savoir que certaines graisses (lipides) peuvent améliorer ce processus donne aux scientifiques un nouvel outil pour le développement de médicaments.

D’autres expériences ont révélé que les asperigimycines perturbent probablement le processus de division cellulaire dans les cellules cancéreuses. Les cellules cancéreuses se divisent de manière incontrôlable, et ces composés semblent bloquer la formation des microtubules, les échafaudages à l’intérieur des cellules qui sont essentiels à la division cellulaire.

Un potentiel énorme encore inexploité

Cette perturbation est spécifique à certains types de cellules, ce qui pourrait réduire le risque d’effets secondaires. Mais la découverte des asperigimycines n’est qu’un début. Les chercheurs ont également identifié des groupes de gènes similaires dans d’autres champignons, ce qui suggère que de nombreux autres RiPP fongiques restent à découvrir.

Presque toutes les RiPP fongiques découvertes à ce jour ont une forte activité biologique, ce qui en fait un domaine au potentiel inexploité considérable. La prochaine étape consiste à tester les asperigimycines dans d’autres systèmes et modèles, dans l’espoir de passer éventuellement à des essais cliniques sur l’homme. En cas de succès, ces molécules pourraient rejoindre les rangs d’autres médicaments dérivés de champignons, tels que la pénicilline, qui a révolutionné la médecine moderne.

L’histoire d’Aspergillus flavus est un exemple frappant de la façon dont la nature peut être à la fois une source de danger et une source de guérison. Pendant des siècles, ce champignon a été redouté comme un tueur silencieux tapi dans les tombes anciennes, responsable de morts mystérieuses et de la légende de la malédiction du pharaon. Aujourd’hui, les scientifiques transforment cette peur en espoir, en exploitant ces mêmes spores mortelles pour créer des médicaments qui sauvent des vies.

Cette transformation, de malédiction à remède, souligne l’importance de la recherche et de l’innovation continues dans le monde naturel. La nature nous a en effet fourni une pharmacie incroyable, remplie de composés qui peuvent guérir autant que nuire. Il appartient aux scientifiques et aux ingénieurs de découvrir ces secrets, en utilisant les dernières technologies pour identifier, modifier et tester de nouvelles molécules afin de déterminer leur potentiel pour traiter des maladies.

La découverte des asperigimycines nous rappelle que même les sources les plus improbables, telles qu’un champignon toxique vivant dans des tombes, peuvent détenir la clé de nouveaux traitements révolutionnaires. Alors que les chercheurs continuent d’explorer le monde caché des champignons, qui sait quelles autres avancées médicales se cachent sous la surface ?

Justin Stebbing, professeur de sciences biomédicales, Anglia Ruskin University

The Conversation