Quand les animaux marins participent à la science

Dimanche 22 novembre 2015 à 08h23

Les modèles biologiques marins, utilisés dans la recherche en physiologie humaine depuis le milieu du XIXe siècle, ont été à l'origine de découvertes très importantes. Aujourd'hui encore, les habitants des océans apportent leur contribution à la science… et des solutions aux hommes.


La toxine de l'anémone-soleil intéresse dans le traitement de certaines maladies auto-immunes. Crédit photo : Tam Warner Minton, via Wikimedia Commons

 Le dernier organisme en date à susciter l'enthousiasme dans les rangs des chercheurs est un ver marin, mesurant de 10 à 25 cm, présent sur tout notre littoral atlantique (plus rarement en Méditerranée) : l'arénicole (Arenicola marina). Le meilleur appât aux dires des pêcheurs à la ligne, que les promeneurs de l'estran connaissent surtout pour les tortillons de sable qu'il laisse sur les plages lorsqu'il creuse sa galerie dans le sédiment. L'hémoglobine de l'animal (la protéine spécifique au transport de l'oxygène dans l'organisme), extracellulaire et capable d'acheminer 50 fois plus d'oxygène que l'hémoglobine humaine (qui, elle, est contenue dans les globules rouges), pourrait s'avérer être un substitut sanguin universel. La découverte du Dr Franck Zal, biologiste marin et co-fondateur en 2007 de la société de biotechnologies Hemarina (basée à Morlaix, Finistère), ouvre de nouvelles perspectives dans les domaines de la transfusion sanguine, de la greffe d'organes (l'hémoglobine du ver pourrait être utilisée comme additif dans toutes les solutions de préservation de greffons), de la prise en charge des patients diabétiques.

 

De la paillasse des scientifiques…

On étudie les animaux marins de manière approfondie depuis le XIXe siècle. Notamment les oursins. Ce sont de formidables animaux de laboratoire : ils sont présents en abondance et les femelles produisent des millions d'ovocytes en une seule saison de ponte, d'une taille suffisante pour être facilement observables au microscope. Grâce à notre oursin comestible Paracentrotus lividus, Herman Fol et Oscar Hertwig découvrirent en 1876 les mécanismes de la fécondation ; dès lors, le spermatozoïde ne fut plus considéré comme un « animal » parasite. L'union de deux gamètes était avérée.
Les étoiles de mer aussi ont toujours constitué de précieux modèles d'étude, notamment dans la recherche en cancérologie. Grâce à elles, on a déjà découvert la phagocytose, procédé par lequel certaines catégories de leucocytes (globules blancs) détruisent les cellules abîmées ou les corps étrangers (Elie Metchnikoff, prix Nobel 1908). Plus récemment (dans les années 1990), les chercheurs du CNRS de la station biologique de Roscoff (Bretagne) extrayaient de l'astérie des glaces (Marthasterias glacialis) une molécule aux propriétés anti-tumorales, baptisée roscovitine, capable de bloquer les cellules cancéreuses sans affecter les cellules saines ; des essais cliniques sont aujourd'hui en cours contre les cancers du poumon, du pharynx et du sein.

D'autres animaux marins sont à l'origine de grandes découvertes : la méduse physalie (Physalia physalis) révéla à Charles Richet le phénomène du choc anaphylactique - réaction allergique extrêmement violente provoquant une forte perturbation de la circulation sanguine (prix Nobel 1913) ; dans les années 1960, le nerf de calmar servit à mettre en évidence les mécanismes de la transmission de l'influx nerveux ; dans les années 1980, c'est une petite limace de mer qui contribua à mieux comprendre les processus de mémorisation dans la maladie d'Alzheimer.

 

... au chevet des patients

De nombreux médicaments sont ainsi issus du domaine marin : le Prialt®, par exemple, est un puissant analgésique utilisé comme substitut de la morphine lorsque celle-ci devient inefficace à soulager des douleurs chroniques intenses ; son principe actif, le ziconotide, est dérivé du venin du Conus magus, un mollusque vivant dans les océans Indien et Pacifique. La toxine de l'anémone-soleil (Stichodactyla helianthus) de la mer des Caraïbes, et son analogue synthétique le dalazatide, offrent tous les espoirs d'un nouveau traitement contre certaines maladies auto-immunes : psoriasis, sclérose en plaque, polyarthrite rhumatoïde, maladie de Wegener. Des essais cliniques très prometteurs sont actuellement menés par la société américaine de biotechnologie Kineta. Les chercheurs du laboratoire de toxicologie et de chimie alimentaire de l'université catholique de Louvain (Belgique) s'intéressent aussi au cnidaire aux centaines de tentacules épais et courts : ils y voient un insecticide plus puissant que le DDT, mais non polluant.


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