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Utiliser les plantes pour fabriquer des médicaments

Récolte de plants de tabac

Récolte de plants de tabac ©Medicago

Récolte de plants de tabac

Récolte de plants de tabac ©Medicago

Parlons sciences

Quels sont les liens avec mon programme d'études?

Découvre comment les plantes peuvent être utilisées pour fabriquer des vaccins.

Les médicaments jouent un rôle important dans le maintien de ta santé. Ils peuvent aussi favoriser ton retour à la santé lorsque tu tombes malade. Les médicaments peuvent prendre de nombreuses formes. Il peut s’agir de pilules ou de liquides que tu avales. On peut aussi te les injecter. Par exemple, on peut t’injecter un vaccin, comme celui contre la grippe ou la COVID-19.

Au cours de l’histoire, des peuples du monde entier ont utilisé les plantes comme médicaments. À des endroits comme en Égypte et en Chine, on a trouvé des preuves écrites datant de 206 avant notre ère. Dans le pays que nous appelons aujourd’hui le Canada, les peuples autochtones se sont servis de plantes, d’arbres et d’autres matières naturelles comme médicaments pour traiter le scorbut et d’autres maladies. Les pratiques médicinales autochtones fondées sur des preuves sont encore utilisées aujourd’hui. La science occidentale poursuit ses recherches et découvre de nouvelles façons de fabriquer des médicaments à partir de plantes.

Pour fabriquer des médicaments, nous pouvons mélanger différents produits chimiques dans un laboratoire. Il est aussi possible que d’autres organismes les fabriquent pour nous. Cela comprend des organismes comme les bactéries et les champignons. Les gens ont utilisé des bactéries pour produire de l’insuline en vue de traiter le diabète. Ils ont utilisé des champignons pour produire la pénicilline, un antibiotique.

Parfois, on a besoin de grandes quantités de médicaments en même temps. C’est ce qui s’est passé pendant la pandémie de COVID-19. Les scientifiques ont dû fabriquer beaucoup de vaccins contre la COVID-19. Mais il n’est pas toujours facile de fabriquer de grandes quantités de médicaments rapidement. Trouver de nouvelles façons plus rapides de fabriquer des médicaments nous permet d’en fabriquer suffisamment quand nous en avons besoin. Certains scientifiques croient qu’une solution à ce problème consiste à faire pousser des vaccins dans les plantes.

Shown is a colour photograph of two people in full protective gear, working at a lab bench.

Des scientifiques travaillent sur un vaccin contre le coronavirus. (Source: janiecbros via iStockphoto.)

Image - Version texte

On voit ici une photo en couleur de deux personnes en tenue de protection, travaillant sur une table de laboratoire.

Les deux personnes portent une combinaison blanche avec capuche, un masque chirurgical bleu, des lunettes de protection et des gants bleus. L’une regarde à travers un microscope, l’autre est en train de taper sur un clavier d’ordinateur. Deux moniteurs sur la table montrent des images de brins d’ADN ainsi que plusieurs petits tableaux et graphiques.

Qu’est-ce que la moléculture végétale?

La «moléculture végétale» (ou agriculture moléculaire végétale) est le processus de cultiver des plantes qui aident à fabriquer des médicaments.

Le savais-tu?

Le mot «moléculture» vient de la combinaison des mots «molécule» et «culture».

Un certain nombre de médicaments sont étudiés pour déterminer s’ils peuvent être cultivés à l’intérieur des plantes. L’idée est que pendant la croissance des plantes, les ingrédients pour des médicaments poussent également à l’intérieur de celles-ci. Ce processus est mis à l’essai pour des médicaments, comme le vaccin contre la grippe, qui est habituellement fabriqué à l’aide de cellules animales. La production de vaccins dans les cellules animales comporte plusieurs inconvénients. Le principal est le temps qu’il faut pour produire les vaccins. Il faut environ trois mois pour produire à grande échelle un vaccin en utilisant des cellules animales. Un autre inconvénient est que les cellules animales sont habituellement cultivées en laboratoire. Il n’y a qu’un nombre limité de laboratoires dans le monde qui peuvent cultiver ces cellules spéciales. L’utilisation de cellules animales comporte également le risque de transmettre des maladies portées par ces cellules.

Comment cela fonctionne-t-il?

Comme tous les organismes, la façon dont les plantes se développent et fonctionnent est déterminée par leurs instructions génétiques. Ces instructions sont codées dans leur ADN. En modifiant ces instructions, les scientifiques peuvent faire en sorte que les plantes fabriquent les protéines nécessaires aux vaccins. Une fois que les plantes ont les instructions, elles fabriquent le médicament durant leur croissance.

Lorsque la taille des plantes est assez grande, leurs feuilles sont récoltées et les particules de vaccin sont extraites.

La première étape de ce processus est de couper les feuilles en petits morceaux. La prochaine étape est de tremper les morceaux dans un bain d’enzymes spéciales pour briser les parois cellulaires rigides. Cela ressemble à l’extraction du jus d’une orange.

Les particules du vaccin sont ensuite purifiées. Cette étape serait semblable au retrait de la pulpe du jus d’orange. Le produit final est un vaccin fabriqué à partir d’une plante.

Shown is a colour photograph of four glass flasks filled with greenish brown liquid.

Des plantes trempent dans un bain d’enzymes. (Source: WIKISKYMAN [CC BY-SA 4.0] via Wikimedia Commons.)

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Une photographie en couleur montre quatre flacons de verre remplis d’un liquide brun verdâtre.

Les flacons sont ronds avec de longs goulots et des bouchons bleus. Chacun est à moitié rempli de liquide brun foncé. Une boue épaisse brun verdâtre flotte à la surface. Le verre du haut est embué par la condensation.

En arrière-plan, on voit des dessins botaniques de feuilles et de fleurs.

L’un des principaux avantages de la production de vaccins à partir de plantes est la capacité de produire des vaccins qui n’ont pas besoin de conditions particulières pour demeurer stables. La plupart des vaccins doivent être conservés au froid jusqu’à leur utilisation. Ce ne serait pas nécessaire pour les vaccins à base de plantes. Par exemple, les vaccins cultivés dans la laitue pourraient être extraits puis transformés en comprimés ou en capsules.

En quoi consiste la «moléculture»?

La moléculture ressemble beaucoup à la production d’autres types de cultures. Une grande quantité du même type de plante sera cultivée dans des serres ou à l’extérieur dans des champs.

L’image de droite est un exemple de cette technologie en action. Sur cette photo, une entreprise canadienne, Medicago, utilise des plants de tabac pour faire pousser les ingrédients du vaccin antigrippal. Les scientifiques ont également fait l’essai de la moléculture avec les pommes de terre, le riz, les épinards et le maïs.

Shown is a colour photograph of a person spraying rows of green plants in a sun-filled building.

Serre de Medicago (Source: © Medicago. Utilisée avec autorisation.)

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On voit ici une photographie en couleur d’une personne qui pulvérise des rangées de plantes vertes dans un bâtiment ensoleillé.

La personne porte une tenue médicale bleue, des gants jetables et un bonnet chirurgical. Elle tient un tuyau long et mince, haut devant elle. Un large jet de liquide tombe sur les plantes vertes qui poussent à hauteur de la taille. Les plantes s’étendent vers le premier plan et sur toute la largeur de l’image.

Même si les scientifiques y travaillent depuis longtemps, il reste encore du travail à faire. Le plus important est qu’ils doivent s’assurer que la consommation de ces médicaments est totalement sûre pour tout le monde. Jusqu’à présent, la moléculture n’a servi qu’à fabriquer des vaccins pour les poulets!

En trouvant de nouvelles façons de fabriquer des médicaments, nous pouvons améliorer le processus de production de ces derniers pour le plus grand nombre de personnes possible. Cela pourrait aussi nous aider à fabriquer des médicaments plus rapidement. Cela nous aide à nous assurer que les gens qui ont besoin de médicaments peuvent les obtenir.

Parlons sciences apprécie le travail et les contributions d’Amy Haddlesey, directrice des communications chez Hoffmann-La Roche Limitée, dans l’élaboration de ce document d’information.

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Comment nos vaccins sont-ils développés?
Cette vidéo de Medicago (2 min 34 s) contient des informations plus détaillées sur leur processus de développement de vaccins à partir de plantes. 

Références

Craig, J. (Jul 7, 2021). Your next vaccine could be grown in a tobacco plant. National Geographic. 

Saxena, P. (Dec 2, 2022). The Making of a Plant-Based VaccineMedicago.

Van der Hoorn, R. (Mar 11, 2021). Molecular Pharming: Using Plants to Make VaccinesUniversity of Oxford Department of Biology.