Valorisation de substances naturelles marines de Nouvelle-Calédonie d'intérêt en traitement anticancéreux

Assessment of the anticancer potential of marine natural products from New Caledonia

• Auteur / Autrice : Sofia-Elena Motuhi
• Direction : Stéphane Bach, Mohamed Mehiri, Claude-Elisabeth Payri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et sciences de la santé
• Date : Soutenance le 14/11/2016
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : ComuE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Observatoire océanologique (Roscoff, Finistère)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anticancéreux

Cancer -- Recherche

Cancer -- Thérapeutique

Phaeophyceae

Nouvelle-Calédonie

Rhodophycées

Mots clés libres

Nouvelle-Calédonie

Rhodophyceae

Phaeophyceae

Activité anticancéreuse

Valorisation thérapeutique

New Caledonia

Rhodophyceae

Phaeophyceae

Anticancer activity

Therapeutic valorization

Résumé

Les systèmes de complexes récifaux de l’archipel de la Nouvelle-Calédonie sont explorés depuis près de quarante années pour leur exceptionnelle biodiversité. En effet, de part une position sous-tropicale unique, proche de zones tectoniques actives et du sous-continent Australien, les récifs et lagons néo-calédoniens abritent une importante faune et flore marine relativement protégée des perturbations climatiques. Ces organismes marins se sont avérés être un réservoir considérable de molécules des plus originales et ayant une forte propension à présenter un intérêt thérapeutique notamment dans le cadre du traitement du cancer. L’objectif de cette thèse était de poursuivre cette quête en puisant les substances naturelles dans des macroalgues de Nouvelle-Calédonie. La modulation de la mort cellulaire programmée a notamment été ciblée. Ainsi, les travaux réalisés sur sept espèces de macroalgues rouges (Rhodophyceae) et brunes (Phaeophyceae) collectées dans le lagon Sud de la Nouvelle-Calédonie (arrêté N°197-2016/ARR/DENV) ont permis de révéler leur potentiel dans l’inhibition de la prolifération de cellules cancéreuses en culture. Une espèce de macroalgue rouge a plus particulièrement été travaillée et a conduit à la caractérisation de deux molécules bioactives, dont une n’avait pas été décrite auparavant.  L’étude de leur mécanisme d’action cellulaire a révélé que celles-ci pouvaient constituer de nouvelles pistes thérapeutiques intéressantes dans la recherche de nouveaux traitements en chimiothérapie en tant qu’agents antimitotiques inhibiteurs de kinase. Des activités biologiques très intéressantes ont également été révélées pour des fractions issues de deux espèces de macroalgues brunes démontrant une sélectivité significative pour les cellules cancéreuses. Inscrite dans la continuité de multiples bioprospections menées dans les lagons de Nouvelle-Calédonie à la recherche de produits naturels marins d’intérêt thérapeutique, cette thèse de doctorat témoigne du potentiel de plusieurs espèces de Rhodophyceae et Phaeophyceae jusqu’alors très peu explorées chimiquement.

Marine zones associated with coral reef systems of the New Caledonia archipelago have been investigated for almost forty years with respect to their plant and invertebrate biodiversity and chemodiversity. In particular, thanks to their unique subtropical position close to tectonically active zones and to the Australian subcontinent, the complex reef systems of New Caledonia’s lagoons are home to a highly diverse marine fauna that is relatively protected from climatic disturbances. This is reflected by the score of novel bioactive molecules that have been discovered and characterized, several of which have been actively investigated for their antineoplastic and antitumoral potential activities. We paid particular attention to macroalgal species that induce programmed cell death, as an approach to detecting original anticancer bioactivities. Seven species of red (Rhodophyceae) and brown (Phaeophyceae) macroalgae collected in the South lagoon of New Caledonia (decree N°197-2016/ARR/DENV) have demonstrated interesting in vitro anticancer activity. In particular, one red macroalgal species led to the characterization of two bioactive natural products, the structure of one of which has not been described to date. Biological tests have shown that these two compounds could be promising candidates as antimitotic kinase inhibitors agents for the development of targeted anticancer chemotherapies. Interesting biological activities have also been revealed from several molecular isolates from two species of brown macroalgae, showing high selectivity towards non-cancerous cells. In the continuing investigations of the therapeutic potential of natural products isolated from New Caledonian marine organisms, this doctoral thesis has highlighted the therapeutic potential of several species of Rhodophyceae and Phaeophyceae which has hitherto been largely unexplored.