Connaissance et valorisation chimique de la Pharmacopée caribéenne contre le COVID-19

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Présentation du projet

Notre approche particulière de la crise du Coronavirus (COVID-19) consiste à étudier la Pharmacopée des Caraïbes, afin de sélectionner une liste de plantes pouvant être testées contre le COVID. Une fois sélectionnées, les plantes suivront une procédure d’extraction chimique et un criblage in silico pour finir par une étude in vitro de son activité contre la COVID-19. Les molécules présentant une activité face au virus seront testées pour le traitement de supports cellulosiques (masques). En parallèle, nous tenterons de développer une méthode de dépistage COVID-19.

Objectifs

Les principaux objectifs du projet sont organisés en trois axes :

  • Axe 1 « Ethnopharmacologie » Cet axe consiste à l ́étude de Pharmacopée Caribéenne comme source de nouveaux composés contre la COVID-19 (SRAS-CoV-2). En collaboration avec l’Université Autonome de Barcelone, et les associations 100% ZEB et APLAMEDAROM.

Les objectifs dans cet axe sont :

  1. Faire une sélection de plantes médicinales potentiellement intéressantes comme agents anti-COVID. Cette sélection se fera selon trois critères :
  • Activité pharmacologique reportée face à des maladies respiratoires (grippe, rhume, pneumonie, bronchite, asthme ou bactériennes) décrite dans la Pharmacopée Caribéenne.
  • Activité pharmacologique anti-malaria. L’infectiologue Didier Raoult, de l’Institut Hospitalo-Universitaire de Marseille, a récemment présenté les résultats d’un premier essai clinique sur le traitement du coronavirus par deux molécules : la chloroquine (Nivaquine®) et son dérivé, l’hydroxy chloroquine (Plaquenil®). Enfin, nous allons chercher dans la Pharmacopée Caribéenne des plantes possédant les mêmes propriétés que la chloroquine (« plantes-chloroquine-like»).
  • Activité antivirale et immunostimulante décrite dans la bibliographie. Cette sélection serait faite en collaboration entre le laboratoire COVACHIM-M2E, et les associations APLAMEDAROM et 100% ZEB.
  1. Eco-production d’extraits. Les plantes de la pharmacopée végétale caribéenne seront criblées selon ces 3 critères et les plantes sélectionnées seront travaillées pour la production d’extraits « verts » : éthanoliques (EtOH), aqueux (H2O), hydroalcooliques (H2O/EtOH) et huiles essentiels (quand soit possible).
  2. Criblage in silico. La liste de composés susceptibles d’apparaître dans les recherches antérieures sera de dimension élevée. Pour la poursuite du projet, il est important de pouvoir en diminuer la taille notamment en déterminant les éléments de plus grande affinité potentielle à des objectifs thérapeutiques de la COVID-19. Une première étape consistera dans des études in silico pour la prédiction des meilleures molécules candidates pour interagir avec les macromolécules biologiques.

Ces calculs seront effectués en lieu par des méthodes de Docking protéine-ligand, une famille de méthode fondamentale en chimie médicinale et développement de médicament sur la protéase principale du COVID-19 (Mpro)2

  • Axe 2 « criblage électrochimique », enzyme qui permet au virus de se répliquer indéfiniment. Les composés de meilleur profil théorique seront soumis à des simulations de dynamique moléculaire et de calculs d’énergie libre de fixation. Il est important de mentionner que le laboratoire INSILICHEM à récemment travailler intensément sur la même protéase avec des composés issus de plantes médicinales Sud-Américaines (manuscrit en révision).
  • Axe 3« Traitement de surfaces cellulosiques » seront employées pour réaliser une première étude de bio activité et sélectionner les extraits/molécules potentiellement actifs. Pour cela des prélèvements positifs de patients seront poolés pour obtenir 5 ml de prélèvement positifs et 5 ml de prélèvements négatifs. Tous ces prélèvements sont dilués en sérum physiologiques. Les 5 ml positifs et négatifs seront filtrés sur des filtres à 0.48μ. Des PCR seront réalisés sur ces filtrats pour vérifier la positivité et la négativité. Évidemment, ces résultats seront complétés par les données provenant de l ́Axe 1.

Cet axe consiste au traitement de matériaux cellulosiques avec des extraits contenant des molécules d’intérêt qui seront modélisées (chimio informatiquement) et testées sur des supports cellulosiques. Cet axe sera développé par le laboratoire COVACHIM-M2E et le laboratoire de chimio informatique (Université fédérale de Paraíba). Sur la base des informations récoltées dans les axes 1 et 2, nous travaillerons au développement d’une méthode de traitement de matériaux cellulosiques.

Bénéficiaires

Les bénéficiaires directs du projet COVIDCHIM sont les structures de santé, comme l ́Institut Pasteur de la Guadeloupe ou le CHU de Guadeloupe. Les résultats de ces recherches doivent placer des plantes médicinales de la Caraïbe dans la chimiothérapie de la COVID-19.

Les établissements d’enseignement supérieur membres de l’AUF sont aussi des bénéficiaires directs du projet, comme c ́est le cas de l’Université des Antilles, et l’Institute Pasteur de la Guadeloupe, les autres établissements d’enseignement supérieur comme l’Université Fédérale de Paraíba et l’Université Autonome de Barcelone sont aussi des bénéficiaires directs du projet COVIDCHIM.

Il est important de noter que l ́acquisition de nouvelles méthodes économiques de criblage pharmacologique de haute-performance, et la compilation des informations concernant l ́action pharmacologique des plantes médicinales de la Caraïbe sont d’une grande importance pour les secteurs comme la santé, la recherche et l ́enseignement.

Le projet sera une excellente occasion d’accroître les compétences dans la région Caraïbe. Il permettra aux post-doctorants, doctorants, étudiants en master et « degree students » de faire l’expérience de la recherche dans un autre environnement et d’échanger avec d’autres scientifiques.

Le nombre précis de structures touchées directement pour ce projet serait : 3 Universités (Université des Antilles, Université fédérale de Paraíba, Université de Barcelone) et un Institut Pasteur (Guadeloupe).

Établissement porteur :

  • Laboratoire COVACHIM-M2E EA 3592 (Université des Antilles)

Partenaires

  • Institut Pasteur de la Guadeloupe (Expertise clinique),
  • Université de Barcelone (Test criblage in silico), laboratoire INSILICHEM
  • Université fédérale de Paraíba (Etude théorique de d ́interaction avec surfaces cellulosiques), laboratoire de chimio-informatique, en collaboration avec les associations locales APLAMERADOM et 100% ZEB (dans le cadre de la sélection des plantes et la diffusion des résultats).

Résultats

  • Axe 1 « Ethnopharmacologie »
    • Liste de plantes de la Pharmacopée Caribéenne candidates Anti-COVID.
    • Obtention des extraits.
    • Résultats d ́activité anti-COVID in vitro. Identification des plantes médicinales de la Pharmacopée Caribéenne actives contre le COVID-19.
  • Axe 2 « criblage électrochimique »
    • Mise au point d’une méthode hybride (In silico + électrochimie) de screening COVID+/- and anti-COVID.
  • Axe 3 « Traitement de surface cellulosiques »
    • Mise au point d’une méthode de traitement de support cellulosique

Période de mise en oeuvre

Juin à décembre 2020

Photos et vidéos

Date de publication : 24/06/2020

Région(s)

+ Caraïbe

Pour plus d'informations à propos de ce projet, veuillez contacter :

Direction régionale Caraïbe
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