Les statistiques au pays sont impitoyables : deux personnes sur cinq développeront un cancer au cours de leur vie. Son traitement, la chimiothérapie, est une épreuve douloureuse sur le plan physique.
Chimiste de formation, Marc A. Gauthier, professeur au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS, veut améliorer la performance des médicaments utilisés dans les traitements de chimiothérapie et en atténuer les effets indésirables. Un but ambitieux qu’il croit pouvoir atteindre grâce à des molécules biohybrides, mi-naturelles, mi-synthétiques, capables de cibler spécifiquement les cellules cancéreuses.
« Le grand problème avec la chimiothérapie classique est que les molécules injectées dans le sang se distribuent de manière uniforme dans le corps. »
Marc A. Gauthier
Les cellules cancéreuses croissent rapidement et absorbent beaucoup de l’agent thérapeutique destiné à les détruire, mais le hic, c’est que les cellules saines en absorbent également. Les tissus à croissance rapide, comme les cheveux ou les muqueuses intestinales, sont particulièrement affectés. Fatigue, douleur, diarrhée, problèmes aux yeux : la liste des effets néfastes attribuables à la chimiothérapie est longue.
Le professeur Marc A. Gauthier est chimiste de formation 
Marc A. Gauthier codirige la doctorante Esen Sokullu
Pour Marc A. Gauthier, la solution pour rendre le traitement plus spécifique et atténuer ses effets secondaires est claire : créer une molécule composée d’un agent thérapeutique lié à un anticorps capable de cibler uniquement les tumeurs. « Intelligente », cette molécule ne s’activerait qu’au contact des cellules cancéreuses, épargnant ainsi les cellules saines. Une fois la cible cernée, l’anticorps pourrait franchir l’enveloppe de la cellule cancéreuse et y libérer l’agent thérapeutique. En théorie, l’ennemi serait atteint en plein cœur, aucune cellule en santé ne serait touchée et les effets secondaires seraient considérablement atténués, voire inexistants.Mais pour viser juste, l’agent thérapeutique doit demeurer inactif aussi longtemps qu’il sera lié chimiquement à l’anticorps, explique Marc A. Gauthier.
« Si ce lien se rompt en quelques minutes parce qu’il est trop faible, il y a un grand risque que la molécule biohybride se désintègre avant d’atteindre la cellule ciblée, tandis que s’il est trop fort et dure plusieurs semaines, on peut présumer que le traitement n’aura pas l’effet recherché. »
Le professeur de l’INRS travaille donc à identifier le chronométrage idéal, le timing parfait qui tient compte à la fois du temps nécessaire à la molécule biohybride pour atteindre la cellule cancéreuse et à l’anticorps pour se détacher de l’agent thérapeutique. Une tâche d’autant plus complexe que les « fenêtres de temps », comme le souligne le professeur Gauthier, « changent d’un type de cancer à l’autre ».
Culture de bactéries permettant la synthèse d’agents thérapeutiques 
Agent chimiothérapeutique basé sur la protéine L-asparginase
Cape d’invisibilité
Comme si trouver le bon timing n’était pas assez, les traitements de chimiothérapie peuvent poser d’autres difficultés selon le type de cancer, des obstacles que les molécules biohybrides seraient en mesure de surmonter, soutient Marc A. Gauthier. Par exemple, un traitement très efficace pour lutter contre certaines formes de leucémie consiste à injecter au patient un agent thérapeutique contenant une protéine, l’asparaginase. Cette dernière dégrade l’asparagine, un acide aminé présent dans le sang et essentiel au développement des cellules cancéreuses. Sans asparagine, le cancer meurt de faim. Éprouvé depuis des années, ce traitement de chimiothérapie a toutefois un revers non négligeable : chez certains leucémiques, le système immunitaire réagit à l’asparaginase. En plus de détruire la protéine, cette réaction provoque une allergie assez importante pour justifier l’abandon du traitement. Pour ces patients, d’autres traitements de chimiothérapie sont possibles, mais ils sont moins efficaces.
Comment camoufler l’asparaginase pour qu’elle échappe aux anticorps du système immunitaire? Encore une fois, Marc A. Gauthier considère que la solution réside dans les molécules biohybrides. Grâce à elles, l’asparaginase serait protégée par une structure inerte, sorte de carapace finement trouée. Cette « cape d’invisibilité » ne limiterait aucunement la capacité de l’asparaginase biohybride d’interagir avec l’asparagine présente dans le sang pour remplir ses fonctions thérapeutiques, mais ne permettrait pas aux anticorps du système immunitaire, beaucoup plus gros, de l’atteindre. Ce camouflage qui ressemble à un « tamis moléculaire », illustre Marc A. Gauthier, atténue les réactions allergiques et comporte un bénéfice supplémentaire : il permet à l’asparaginase biohybride de rester dans le sang plus longtemps que l’asparginase non modifiée. Il est donc possible de réduire le nombre d’injections de chimiothérapie que le patient doit subir.
Une molécule biohybride pour atténuer les inconvénients de la chimiothérapie. D’autres pour améliorer le traitement contre la leucémie. Pour le chimiste Marc A. Gauthier, conserver les atouts de molécules naturelles et synthétiques, unir leurs forces pour combattre une maladie comme le cancer, est logique. Comme les alliages métalliques ont permis jadis de forger des outils de précision, les biohybrides annoncent la création d’une génération de médicaments à la spécificité hors du commun.
Cet article a été publié initialement dans le webzine PlanèteINRS.
Photos © Christian Fleury
