Un 14 octobre dans le boisé du Tremblay

Du charme de Caroline, du houx verticillé, du bident penché, du concombre grimpant et des chiens sans laisse.

Charme de Caroline
Houx verticillé
Bident penché
Concombre grimpant

De l'if aux taxanes

If du Japon
Taxus x media, une variété d'if ornementale, est le produit de l'hybridation entre l'espèce européenne Taxus baccata et l'espèce asiatique Taxus cuspidata. Les ifs sauvages sont classés en 24 espèces, toutes situées dans l'hémisphère nord. Deux d'entre elles sont utilisées pour produire des substances antitumorales, l'if de l'Ouest (T. breviata) en Amérique et l'if commun (T. baccata) en Europe. Toute la plante est toxique à l'exception de l'arille, la partie rouge et charnue du fruit.
Si l'if symbolisait pour les peuples celtiques et germains la pérennité de l'âme dans la mort (un symbolisme qui s'est transmis jusqu'à nos jours par l'utilisation ornementale des ifs dans les cimetières), jamais il n'a été utilisé pour soigner. Au contraire, sa toxicité était déjà bien connue et Jules César rapporte que les gaulois enduisent de son suc la pointe des flèches qu'ils destinent à leurs ennemis.
Le potentiel thérapeutique de l'if ne fut découvert que dans les années 60, aux États-Unis. À cette époque, le National Cancer Institute (NCI) se lance dans un ambitieux programme de recherche visant à découvrir de nouvelles molécules anticancéreuses. Il est question de passer en revue la cytotoxicité des molécules déjà répertoriées, puis celle d'extraits végétaux et animaux dans un second temps.
À partir de 1960 , des botanistes du United States Department of Agriculture collaborent au projet en récoltant des échantillons de plantes à travers les États-Unis. Les échantillons sont envoyés à l'Alumni Research Foundation qui prépare les extraits bruts avant de les distribuer aux différents laboratoires chargés de tester leur cytotoxicité sur des lignées de cellules tumorales. Les extraits montrant une activité sont ensuite fractionnés, afin d'identifier et d'isoler le principe actif.
En 1962, deux chercheurs américains du Research Triangle Institut, les docteurs Monroe E. Wall et Mansukh C. Wani, obtiennent des résultats positifs avec un extrait d'écorce d'if de l'Ouest (Taxus breviata) récolté dans l'État de Washington.
En 1966, ces mêmes chercheurs parviennent à isoler le principe actif de l'extrait, Ils le nomment Taxol®, car ils n'ont identifié à ce moment que quelques groupes hydroxyles (OH) de la molécule et qu'il est d'usage d'accoler le suffixe "ol" au nom latin de la plante: Tax(us)-(alco)ol.
Taxol® est aujourd'hui le nom d'une marque déposée par la compagnie Bristol-Myers-Squibb. Son nom générique est le paclitaxel.
En 1971, la structure chimique complète est enfin déterminée - une autre molécule semblant plus prometteuse avait accaparé entre-temps l'attention des chercheurs - et le paclitaxel est envoyé au NCI pour appronfondir sa toxicologie et ses effets thérapeutiques sur des modèles animaux, avant de passer aux essais cliniques sur l'humain.

Le paclitaxel fait partie des taxanes, des molécules complexes de la classe des terpènes comme seul le métabolisme sait en fabriquer.

Molécule dessinée par Calvero (avec ChemDraw) [Public domain], via Wikimedia Commons

En 1978, les différentes études donnent d'excellent résultats et en 1979, la docteure Susan Horwitz, pharmacologue moléculaire, élucide le mécanisme d'action du Paclitaxel.
Le paclitaxel est un antimitotique; il bloque la division des cellules et,  par conséquent, la prolifération des cellules cancéreuses. Aujourd'hui, le paclitaxel est prescrit pour lutter contre certains cancers, en particulier ceux du sein et de l'ovaire. On l'utilise également pour imprégner les prothèses vasculaires (stents) placées à l'intérieur des vaisseau sanguin  (angioplastie) pour préserver leur ouverture et le passage du sang. Le paclitaxel empêche la colonisation des stents par les cellules de la paroi des vaisseaux sanguins.
La principale difficulté à laquelle se heurtent les scientifiques est l'approvisionnement en if. En effet, les premières tentatives de purification ont nécessité 12 kg d'écorce pour obtenir 0,5 g de paclitaxel. Or, chaque arbre fournit en moyenne 2 kg d'écorce et pour traiter tous les cas de cancer de l'ovaire, les estimations indiquent qu'il faudrait abattre 360000 arbres. L'if étant un arbre à croissance très lente, force est de constater qu'il ne suffira pas à la demande.  Par ailleurs, les environnementalistes commencent à s'inquiéter de cet intérêt soudain de l'industrie américaine pour l'if de l'Ouest et des  voix s'élèvent pour dénoncer la menace que fait peser sa surexploitation sur l'environnement.

Taxus x media

La solution au problème vient d'Europe où une équipe de chercheurs de l'Institut de chimie des substances naturelles du CNRS à Gif-sur-Yvette, dirigée par le docteur Pierre Potier, découvre un précurseur du paclitaxel dans les aiguilles de l'if européen (Taxux baccata). La 10-désacétylbaccatine III (10-DAB) y est non seulement présente en grande quantité, mais les aiguilles sont une ressource renouvelable et non destructive pour l'arbre. Poursuivant leurs travaux, ils réussissent à développer un procédé d'hémisynthèse et obtiennent différents dérivés du paclitaxel, dont le docétaxel (Taxotère), beaucoup plus actif que son homologue naturel.
En 1992, soit 30 ans après sa découverte, la première formulation du paclitaxel est approuvée par la Food and Drug Administration. L'autorisation sera obtenue en 1994 pour le docétaxel.
Depuis quelques années, le paclitaxel n'est plus extrait de l'écorce de l'if, mais produit par fermentation bactérienne. La synthèse complète de la molécule a également été réalisée, mais les rendements du procédé sont médiocres.
La découverte des taxanes est un excellent exemple de ce que la science, notamment la chimie organique, la toxicologie et la pharmacologie,  a apporté au traitement des maladies. D'une plante délaissée par les herboristes pour sa toxicité, elle a fait un puissant agent thérapeutique contre le cancer.   

Du saule à l'aspirine

Deux mille ans avant notre ère, les sumériens prenaient déjà de l'écorce de saule en décoction ou en poudre pour soigner la fièvre et la douleur. Les feuilles et les châtons étaient également utilisés pour les mêmes raisons en Chine, en Amérique précolombienne, en Afrique du Sud et en Europe. Cette usage s'est maintenu jusqu'à l'invention de l'aspirine, vers la première moitié du 19ème siècle.
En 1825, le pharmacien italien Francesco Fontana fut le premier à attribuer le goût amer d'un extrait de saule blanc (Salix alba) à un composé qu'il nomma la "salicina" et qui fut traduit en français par salicine ou salicyline.
Trois ans plus tard, l'Allemand Johann Büchner l'isole sous la forme de quelques cristaux blanchâtres, suivi en 1829 par le pharmacien parisien Pierre-Joseph Leroux. Ce dernier obtient une trentaine de grammes de salicine à partir d'un kilo et demi d'écorce et teste avec succès ses propriétés fébrifuges sur des malades des hôpitaux de Paris.

Rameau de saule
En 1835, le chimiste allemand Karl Jacob Löwig extrait un composé de la Reine-des-Prés (Filipendula ulmaria) qui sera identifié quatre ans plus tard comme étant l'acide salicylique, par le chimiste et pharmacien français Jean-Baptiste Dumas.
Entre temps, Raffaele Piria, qui étudie la chimie avec Dumas, obtient de l'acide salicylique à partir de la salicine selon un procédé qui porte aujourd'hui son nom: la réaction de Piria.
De leur côté, les américains parviennent à isoler l'acide salicylique à partir de la Gaulthérie (Gaultheria procumbens). La plante était déjà utilisée pour obtenir l'essence de Wintergreen, une huile essentielle qui servait à soigner les rhumatismes et les infections. Son parfum caractéristique sera utilisé plus tard en parfumerie et dans l'industrie alimentaire, notamment pour donner ce goût caractéristique de "chlorophylle" à la gomme à mâcher, qui aujourd'hui est obtenu de façon synthétique. L'huile essentielle de gaulthérie est en fait composée de plus de 90 % de salicylate de méthyl qui peut être transformé en acide salicylique selon une réaction chimique découverte en 1840.
 
La salicyline (le cycle carboné à gauche de la liaison "O"xygène) n'est que l'un des salicylates synthétisé par l'écorce de saule, qui produit également de la salicortine, de la fragiline, de la populine, du saliréposide et de la trémulacine. Dans la plante, elle est le plus souvent combinée à un sucre (le cycle à droite de la liaison "O"xygène).
Dans les extraits d'écorce de saule commercialisés, la salicyline, ou salicine, fait référence à l'ensemble des salicylates et de leurs dérivés.
La teneur en salicyline varie selon les espèces de saule et leur condition de croissance. Elle représente 0,5 à 1 % du poids sec de l'écorce de Salix alba, 1 à 10 % de Salix fragilis, 2 à 10 % de Salix daphnoides et 4 à 8,5 % de Salix purpurea.



En 1853, le chimiste français Charles Frédéric Gerhardt réalise une première synthèse de l'acide acétylsalicylique, un dérivé au goût beaucoup moins amer et moins irritant pour l'estomac. Malheureusement, le produit est impur et se dégrade rapidement à la chaleur. La molécule tombera dans l'oubli pendant une quarantaine d'années.

L'acide salicylique, ou acide 2-hydroxybenzoïque, est un composé produit naturellement par quelques végétaux comme le saule ou la reine-des-prés. Il a des propriétés analgésiques et antipyrétiques, mais aujourd'hui on l'utilise essentiellement pour ses propriétés astringentes et kératolytiques dans les préparations dermatologiques. Il sert également de conservateur alimentaire.
En 1859, le chimiste allemand Hermann Kolbe réussit à synthétiser un acide salicylique stable et son dérivé, le salicylate de sodium, qui permettent d'envisager une production industrielle. Quelques années plus tard, en 1874, la première usine est inaugurée à Dresde.
Dès lors, les succès médicaux remportés par l'acide salicylique, la salicyline et le salicylate de sodium dans le traitement des fièvres récalcitrantes et des rhumatismes articulaires rendent ces substances rapidement populaires. Elles présentent néanmoins l'inconvénient d'être extrêmement amères et de provoquer, à la longue, de graves brûlures d'estomac. Par ailleurs, leur production reste dépendante de l'approvisionnement en matière première.
Il faut attendre l'année 1897 pour que Felix Hoffman, un chimiste employé par la compagnie Bayer, reprenne les travaux de Gerhardt et parvienne à produire un acide acétylsalicylique stable, au goût acceptable et aux effets indésirables moins marqués. Ce composé sera breveté et commercialisé par Bayer sous le nom d'Aspirin à partir de 1899.

Acide acétylsalicylique
Depuis, l'aspirine a remplacé l'écorce de saule pour soulager la fièvre, la douleur et l'inflammation, et elle est devenue un des médicaments les plus vendus dans le monde. Outre ses effets antipyrétiques, antiinflammatoires et antalgiques, on lui a découvert dans les années 60 des effets anticoagulants par inhibition de l'agrégation plaquettaire.

Le boisé du Tremblay est mort...

Vive le parc municipal du Tremblay !
Ce qui était un lieu délaissé par l'agriculture et renaturalisé, ce qui était un espace à soustraire à la convoitise des promoteurs immobiliers, ce qui était un réservoir à moustique pour les riverains, une "dump" pour les jardiniers du dimanche et une mosaïque de milieux naturels (marais, boisé, prairie) à préserver pour les naturalistes, ce qui était une "jungle" inhospitalière pour le banlieusard et un havre de paix pour les "sauvages", est finalement devenu un parc municipal où joggeurs, cyclistes et promeneurs de chiens pourront bientôt venir satisfaire leur instinct grégaire.
Le boisé en demandait-il autant ? Pas sûr.
Mais qu'on se rassure, d'après le communiqué de presse, tout cet abattage d'arbres, ce défrichage, ce tracé d'avenues, cet apport de toile géotextile et de tonnes de gravier, ce coulage de béton, cette installation de bancs publics et de passerelles monumentales en bois traité, tout cela a été fait dans le respect de l'environnement.
Apparemment, tout le monde n'a pas la même conception de l'écologie. Longueuil n'est pas Nature Action Québec et force est de constater que les moyens des uns (environ 2 millions de dollars canadiens) ne font pas aussi bien que la volonté des autres (voir Boisé du Tremblay dans la liste des sujets ci-contre). 

Boisé du Tremblay
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