Exploration de la Biodiversité et Savoirs traditionnels Philippe Rasoanaivo Université d’Antananarivo, Institut Malgache de Recherches Appliquées Biodiversité et recherche de nouveaux médicaments Diversité culturelle Diversité des écosystèmes Diversité ethnomédicale Tests biologiques plus spécifiques Diversité des espèces Diversité génétique Diversité chimique Criblage biologique; Etudes phytochimiques Médicaments; Phytomedicaments Méthodes d’approche en chimie thérapeutique pharmacologie inverse HAUT REDUCTIONISTE Bio-informatique In silico Criblage virtuel In enzymo Biologie moléculaire In cellulo In vitro Chimie combinatoire HTS Chimie médicinale traditionnelle In vivo Polypharmacologie Synergie In homo BASE Méthodes modernes ChronologIe SOMMET Savoirs traditionnels HOLISTIQUE BAS Identification, Validation de cible Identification de ‘lead’ Optimisation de ‘lead’ Études pre-cliniques Cliniques Approche moderne: du laboratoire au clinique Travaux sur le terrain Tests in vivo Essais cliniques Essais cliniques ouverts randomisés Études fondamentales Pharmacologie inverse: du clinique au laboratoire Nature Reviews Microbiology, Vol. 11, | December 2013, 849 Programme de recherche de notre laboratoire Point de départ: savoirs traditionnels 1- Malaria 2- Maladies affectant le cerveau Le cerveau est un organe complexe ( Source: L’EXPRESS, 1998 Ethnie, écosystème, culture, savoir traditionnel Ethnie Antandroy Pratique courante: polygamie Racines de Forêt xérophytique Neobeguea mahafalensis Utilise les écorces de tige de Neobeguea mahafalensis pour traiter le dysfonctionnement érectile chez les hommes âgés. Travaux antérieurs effectués par les Sud-Africains Neobeguin isolée des écorces de tige Etude des racines de Neobeguea mahafalensis Découvertes par sérendipité Libiguins Dodoguin (Restore fonction érectile) - PCT Patent, Sept. 2008 - US Patent, Dec. 2010 (Effet suporifique) Gidraguin (Effet agressif) - Planta Med., 2013 (sous presse); - J. Org. Chem. 2013 (soumis) Myrothamnus moschatus: les fumées sont utilisées pour expulser les mauvais esprits Myrothamnus moschatus: Plante de la résurrection J-0 J-1 J-2 Composition chimique de l’huile essentielle trans‐pinocarveol (35.6%,) α‐pinene (10.5%, ) pinocarvone (20.0%,) p‐cymene (1.6%) limonene (2.3%) O perillyl acetate trans‐p‐mentha‐1(7),8‐dien‐2‐ol (6.0%) (3.3%) β‐selinene (8.5%) cis‐p‐mentha‐1(7),8‐dien‐2‐ol (2.1%) Journal of Essential Oil Research 2012, 24(3), 299–304 Comportement caméléonien des huiles essentielles Collecte échantillons Composition chimique, écologie, savoir traditionnel Abundance TIC : 130912-FG -04.D 2200000 24.43 2000000 1800000 Caryophyllene oxide. 1600000 1400000 1200000 25.94 1000000 18.78 800000 19.52 21.5 2 7 2.8 0 2 4.21 24.13 25.81 600000 19.33 20.27 19.89 400000 Données vaques sur l’utilisation traditionnelle 28.33 26.92 19.82 18.19 24.95 28.09 2 6 .5 4 2 5 .7 3 23.47 2 6 .2 8 25 .1 8 2 0 .7 2 8 1 .8 9 2 5 2 .6 6 3 .4 1 2 1 .7 3 2 1 .3 7 23 .5 4 2 5 .0 6 2 2 .5 1 2 0 .5 6 2 6 .1 2 2 7 .1 9 2 1 .4 5 2 4 .5 5 2 6 .1 9 2 8 .2 1 2 2 .1 1 2 3 .0 6 2 4 .6 7 2 2 .4 0 2 3 .0 1 2 1 .0 6 2 6 .4 7 2 4 .6 2 2 7 .8 7 2 2 3 3 .3 .6 7 7 2 3 .7 4 17.4 0 2 1 .2 7 2 3 .9 0 2 7 .6 3 2 6 .7 4 2 9 .6 8 0 .9 2 1 8 .7 02 9 .7 4 2 5 .3 9 2 0 .9 8 2 7 .0 1 2.6 3 .1 2 4 .7 5 2 9 .9 1 2 7 .2 6 2 9 .8 4 2 1 .2 0 2 5 .5 3 2 7 .4 6 1 8 .5 5 2 2 12 2 7 .7 5 3 0 .1 1 2 82 .8 9 3 0 .7 3 0 .2 16 15.49 200000 3.75 6.27 5.2 1 6 .1 5.6 86 9.06 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 33.37 30.00 35.00 Tim e--> Abundance TIC : 130912-FG-05.D 22.84 2200000 δ-cadinene, Caryophyllene oxide. 2000000 1800000 24.41 1600000 1400000 1200000 25.94 1000000 21.90 22.52 800000 2 6.4 25 .7 42 21.74 24.21 600000 18.19 24.96 25.82 21.27 26.12 17.40 23.0 2 2 4.55 18.78 26.91 21 .57 20.5 1 18.70 28.09 2 2.11 20.7 8 25.1 9.28 26 28.32 19.51 23.31 2 3 .9 4 26.54 28.21 12 90 .8 2 31 .2 7.3723 .4 8 2 4 .1 2 2 5 .3 4 29.67 2 6 .7 6 2 5 .0 5 2 3 .5 5 2 2 .2 4 2 2 .4 0 2 9 .4 43 2 5.6 2 2 7 .1 8 2 7 .1 3 2 7 .0 0 7 .2 8 19.33 2 7 .9 2 22 8 2 8 .9 0 2 2 7 7 .7 .7 2 1 6 9 .0 2 23 .13 2 3 9 0 .9 .1 36 2 7 .4 7 2 8 2 .5 9 .0 7 9 3 0.7 2 9 .2 9 21.0 7.1 400000 200000 3.75 6.27 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 Tim e--> Abundance TIC : 130912-FG-03.D 24.42 2000000 1800000 1600000 Caryophyllene oxide. 1400000 25.93 1200000 1000000 800000 19.33 24.21 600000 21.57 19.89 400000 3.80 9.04 5.00 26.42 25.81 26.92 24.92 56.48 9.29 22.80 25.1 2 6 2 6.55 2 3 .4 8 2 4 .5 2 4 .1 24 20.22 71.77 2 3 .7 4 2 3 .6 7 3 .9 0 28.09 2 6.1 22 3 .5 22 .4 0 21 1.3 .4 5 2 3 .0 6425 .6 39 2 7 18.19 20 2 2 .2 4 2 4.6 .6 86 27.63 2 3 .3 7 2 4 2 2 5 .0 .7 8 2 3 .1 2 2 .0 9 2 1 .6 5 15 90 21 .2 2 0 2 .6 12 18 .7 2 7 .0 1 2 .3 1 26 .1 2 1.4 6.0 2 2 6 7 .8 .1 2 8 2 7 .2 6 2 6 .7 2 1 98 .5 1 2 2 9 9 .8 .9 4 0 0 .9 2 2 7 .4 2 6 8 .8 3 9 0 .1 1 1 8 .8 5 2 1 .0 5 3 0 .7 6 2 1 2 .2 1 .8 69 .4 0 2 9 .7 5 2 7 .9 2 5 9 3 .4 0 5 .2 1 2 7 2 .7 8 .2 6 2 2 9 .6 8 3 1 .65 11 77 .0 1 22 0 .5 2 200000 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 Ignoré par la population locale 35.00 Tim e--> Abundance TIC : 130912-FG-01.D 21.62 2600000 b-selinene, Limonene, trans-p-mentha-1(7),8-dien-2-ol, 2400000 2200000 6.27 2000000 1800000 1600000 11.95 1400000 13.39 1200000 1000000 9.47 10.01 800000 600000 12.3 6 1 3.87 13.05 400000 20.27 6.12 8.37 200000 3.75 5.00 13.48 10.90 24.36 25 .8 45 .8 83 2 69 .72 .3 1 2 .25 11 11 .2 1 2 7 .15 1 0 .1 1 38 22.7 2 5 .1 8 2 4 .1 9 1 0 .7 3 1.3 9.8 2 4 2 .9 2 5 5 6 .7 .2 8 7 8 .6 8 1 0 .6 6 9 .0 3 12.83 5 2 2 6 6 .4 .9 0029.36 1 0 .5 4 16.48 19 23 .6 4 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 38.79 40.93 35.00 cis-p-mentha-1(7),8-dien-2-ol. Convulsions, migraines 40.00 Tim e--> trans-pinocarveol, Pinocarvone, β-selinene, trans-p-mentha-1(7),8-dien-2-ol. Asthme, toux, Convulsions Chem. Biodiv., Nov. 2013 Convergence entre savoir traditionnel et médicament allopathique OH trans-pinocarveol Antitussif Viljoen, et al. South African Journal of Botany, 2002, 68, 100-105. Migralepsy Migraine aura (headache) Migralepsy Migralepsy Seizures Both chronic neurologic disorders with episodic attacks Migraine and epilepsy Common symptoms Source: Prof. A.V. Srinivasan. Three pronged approach to migraine, epilepsy and neuropathic pain. PPT presentation 2004, Kerala. Effet de l’huile essentielle sur la croissance des ‘neurites’ Simple inhalation contre: - crises convulsives, - migraines, - sevrage alcoolique, - états dépressifs. Brevet OMAPI, Oct. 2012 La Recherche,N°437, 2010, p. 69 Evolution de l’épidémiologie de la malaria 1900 Artémisinine Quinine ? Source: Nature 2010, 465, 342. 2007 20 ans de recherche en chimiothérapie antipaludique basée sur les savoirs traditionnels Etude de Tabernaemontana sp Découvertes par sérendipité Mort % parasitémie Décès des souris contrôles Chute inattendue de la parasitémie ? Comment prevenir la recrudescence? N° days Prolifération monocytes chez les ssouris traitées IFS Award Lecture, 2001 US Academy of Sciences, Washington Peaceful coexistence ? Resistance Host Peaceful cohabitation ? Parasites Drugs New directions ? “Penser sur les deux faces du tableau” Parasite Curatif Hôte Défense immunitaire Protectif "Penser à l’extérieur de la boîte": Synergie: + Quel antipaludéen (curatif) utiliser? Analyse critique des antipaludéens existants: spectre d’activités, utilisations cliniques, coût Chloroquine Test suppressif de 4 jours Extrait aqueux + Chloroquine (CQ) % parasitéme Décès Décès Infection asymptomatique Clearance parasitaire Nombre de jours Après 30 jours: 2ème tour de test suppressif de 4 jours Extrait aqueux + Chloroquine (CQ) % parasitémie Décès Clearance parasitaire Nombre de jours Après 30 jours: infestation sans traitement % parasitémie Décès Clearance parasitaire Nombre de jours Immunité stérile! Brevet OMAPI, Sept. 2012 Le Yin et Yang du système immunitaire Infection à Plasmodium Immunopathologie (Inflammations; Stress oxidatif) Réponse immunitaire Antipaludéen Excès ou défaillance du système immunitaire Traitement adéquat On doit assurer une adéquate balance, comme un thermostat, sur des paramètres opposés et complémentaires qui sont interconnectés et interdépendants. Savoir traditionnel et vaccin Benjamin Jesty, agriculteur, l'un des premiers à avoir expérimenté une vaccination contre la variole en 1774. En 1796, Edward Jenner, médecin de campagne, a postulé que le pus présent dans les vésicules des trayeuses qui avaient contracté la vaccine les protégeait de la variole. Source: Google Plantes africaines antimalariques et médicaments antipaludéens Artémisinine Quinine ? « The absence of an African antimalarial compound with nanomolar antiplasmodial activity should not be understood as a failure of the pharmacopeia, but rather an indicator that the answer may lie in a different direction » Source: The ScientificWorld Journal Volume 2012, Article ID 978913, 9 pages “The majority (60%) of Rx innovation come not from drug companies, but from doctors trying to help patients for whom standard therapy had failed”. Bernard Munos ■ Aller rapidement vers des applications thérapeutiques: - Malaria asymptomatique; - VIH-SIDA; - IST. ■ Etudier le(s) mécanisme(s) de la protection immunitaire induite par le traitement. ■ Isoler les constituants chimiques. “It is not the strongest of the species that survives, nor the most intelligent, but the one most responsive to change.” Charles Darwin (1809-1882) Brain: neural plasticity multi-target therapeutic target of phytotherapy Variegation of the immune system « How do cells differentiate, in the right place, at the right time, into the right kinds? » Remerciements Equipe de collecte Innovation Award to Solofo, UNECA, Addis Ababa, 2011 (African Network for Drug and Diagnostic Innovation) Merci de votre attention