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MASTER aturelle aturelle Production industrielle de médicaments d’origine N N C

MASTER aturelle aturelle Production industrielle de médicaments d’origine N N CHERIE CHERIE T T HAMERE HAMERE 1 1 CHIMIE PHARMACEUTIQUE CHIMIE PHARMACEUTIQUE 2ème semestre Matière : 2ème semestre Matière : / / 2019 2019 2020 2020 L’année universitaire L‟année universitaire Présenter par : Présenter par : 02/45 Introduction générale Introduction générale Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Dr. T. CHERIET Dr. T. CHERIET M1 Chimie Pharmaceutique M1 Chimie Pharmaceutique Chapitre n° 1 Chapitre n° 1 Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel On a fait l'hypothèse que la majorité sert à des défenses immunitaires, et que leur diversité est la conséquence de la guerre permanente entre les plantes et leurs parasites; il y a des indices de ce que cela doit être vrai dans beaucoup de cas, mais le coût reproductif pour maintenir cet impressionnant inventaire semble élevé. Divers modèles explorant cet aspect de la question ont été suggérés, mais le consensus sur l'importance de ce coût n'est pas atteint; on ne sait pas estimer l'avantage qu'aurait une plante ayant plus de métabolites secondaires que ses voisines. La production de métabolites secondaires semble être apparue très tôt durant l'évolution; même les bactéries possèdent la capacité de les fabriquer. Mais leur rôle est devenu plus important à partir des champignons, et surtout chez les plantes, où ils semblent être diversifiés en utilisant différents mécanismes, comme la duplication de gènes et l'évolution de nouveaux gènes; de plus, des études ont montré que la diversité de certains de ces métabolites a subi une sélection positive. Bien qu'on ne puisse nier le rôle de ces grands changements génétiques, on connait plusieurs exemples où de nouveaux métabolites ont été formés par de petites variations des réactions les produisant. Par exemple, on a suggéré que les hétérosides cyanogénétiques avaient évolué à plusieurs reprises dans des lignées assez éloignées. On a fait l'hypothèse que la majorité sert à des défenses immunitaires, et que leur diversité est la conséquence de la guerre permanente entre les plantes et leurs parasites; il y a des indices de ce que cela doit être vrai dans beaucoup de cas, mais le coût reproductif pour maintenir cet impressionnant inventaire semble élevé. Divers modèles explorant cet aspect de la question ont été suggérés, mais le consensus sur l'importance de ce coût n'est pas atteint; on ne sait pas estimer l'avantage qu'aurait une plante ayant plus de métabolites secondaires que ses voisines. La production de métabolites secondaires semble être apparue très tôt durant l'évolution; même les bactéries possèdent la capacité de les fabriquer. Mais leur rôle est devenu plus important à partir des champignons, et surtout chez les plantes, où ils semblent être diversifiés en utilisant différents mécanismes, comme la duplication de gènes et l'évolution de nouveaux gènes; de plus, des études ont montré que la diversité de certains de ces métabolites a subi une sélection positive. Bien qu'on ne puisse nier le rôle de ces grands changements génétiques, on connait plusieurs exemples où de nouveaux métabolites ont été formés par de petites variations des réactions les produisant. Par exemple, on a suggéré que les hétérosides cyanogénétiques avaient évolué à plusieurs reprises dans des lignées assez éloignées. La majorité des plantes utilisent la photosynthèse qui ne consiste pas simplement à produire des sucres et de l'oxygène mais aussi à déclencher une succession de réactions chimiques et enzymatiques complexes afin de produire d‟autres molécules qu‟on appelle métabolites secondaires. Ces derniers sont en général des composés de faible poids moléculaire, ayant souvent une structure complexe et interviennent dans des fonctions diverses comme : les défenses immunitaires, la lutte contre les herbivores, l'attraction des pollinisateurs, la communication entre plantes, le maintien d'associations symbiotiques avec la flore du sol, la fertilisation, etc. La diversité structurelle et fonctionnelle de ces métabolites dans le royaume végétal est grande; on estime que des centaines de milliers d'enzymes sont mis en jeu pour leur production, avec 15 à 25 % du génome codant pour ces enzymes, chaque espèce possède son lot unique de métabolites secondaires. Nombre de ces derniers ont une importance médicale considérable pour les humains. Quelle est la fonction d'une telle quantité de métabolites, dont la production occupe une partie significative du métabolome ? 03/45 Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Dr. T. CHERIET Dr. T. CHERIET Chapitre n° 1 Chapitre n° 1 Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel On connait de nombreux exemples analogues d'évolution convergente; ainsi, on sait désormais que les enzymes synthétisant le limonène (un terpène) sont plus semblables entre les angiospermes et les gymnospermes qu'avec ceux synthétisant d'autres terpènes chez les mêmes plantes, ce qui suggère une évolution indépendante des chemins de la biosynthèse du limonène dans ces deux lignées. Comme ça, les plantes développent des métabolites secondaires, une série après l’autre avec des modifications seulement pour ses besoins On connait de nombreux exemples analogues d'évolution convergente; ainsi, on sait désormais que les enzymes synthétisant le limonène (un terpène) sont plus semblables entre les angiospermes et les gymnospermes qu'avec ceux synthétisant d'autres terpènes chez les mêmes plantes, ce qui suggère une évolution indépendante des chemins de la biosynthèse du limonène dans ces deux lignées. Comme ça, les plantes développent des métabolites secondaires, une série après l‟autre avec des modifications seulement pour ses besoins Quelle est le rôle des plantes pour l‟humanité? Après la création de l‟atmosphère et spécialement la couche d‟ozone, et l‟arrivée de l‟homme sur terre, cette nouvelle espèce trouve tous ces besoins dans le règne végétal qui produit tout ce qui est important pour survivre comme l‟oxygène, la nutrition, les vêtements et surtout les médicaments. L‟homme a acquis dans son environnement les connaissances nécessaires à sa survie et au développe de son bien-être, avant même de posséder l‟usage du langage, il pouvait transmettre l‟expérience de la médecine et de tout type de remèdes naturels pour finalement élaborer ce que nous appelons aujourd‟hui « la médecine traditionnelle ». L‟étude de ces connaissances ancestrales par les sciences modernes révèle progressivement quelques secrets de la nature qui permettent à l‟homme de poursuivre son évolution. C‟est dans ce cadre que des disciplines hétérogènes telles que la botanique, la phytochimie, la biologie, l‟anthropologie et bien d‟autres sont mises en œuvre afin de décrire et d‟interpréter les « pharmacopées traditionnelles » Depuis toujours, les humains ont utilisés leur environnement et en particulier les plantes pour se soigner. On estime que deux tiers des médicaments actuels sont d‟origine naturelle : obtenus par hémi-synthèse, à partir d‟un pharmacophore ou par modification d‟un produit naturel, composés issus des biotechnologies, vaccins, composés d‟origine végétale, microbiologique ou animale. Seul un tiers des médicaments commercialisés possède donc une origine purement synthétique. Quelle est la relation entre la médecine traditionnelle et la pharmacologie ? M1 Chimie Pharmaceutique M1 Chimie Pharmaceutique Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Dr. T. CHERIET Dr. T. CHERIET Chapitre n° 1 Chapitre n° 1 Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Chapitre Chapitre M1 Chimie Pharmaceutique M1 Chimie Pharmaceutique 1 1 Ca veux dire quoi une substance naturelle ? Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Dr. T. CHERIET Dr. T. CHERIET Chapitre n° 1 Chapitre n° 1 Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel Stratégies industrielles de sélection des matières premières végétales ou animales d'intérêt industriel C‟est une substance qui existe dans la nature (végétal, animal, organisme marin, microorganisme…, ) et qui ne subit pas de modification chimique (structure) après les procédés de son obtention (physiques ou chimiques). Généralement il faut mentionner pour chaque substance son origine et son mode d‟obtention. S‟il s‟agit d‟un extrait végétal, il faut alors préciser le nom de l‟espèce, son genre, sa famille botanique, la région de la récolte (son habitat), la période de la récolte et les étapes de son obtention) La plupart des espèces végétales qui poussent dans le monde entier possèdent des vertus thérapeutiques, car elles contiennent des principes actifs qui agissent directement sur l'organisme. On les utilise notamment en phytothérapie : elles présentent en effet des avantages dont les médicaments sont souvent dépourvus. Une plante médicinale est définie comme étant une plante dont au moins un organe est utilisé en médecine traditionnelle Plante médicinale ? Plante médicinale ? Phytothérapie? Phytothérapie? Désigne le traitement des maladies par les plantes sous forme galéniques ou des dérivés de plantes en excluant les principes purs et isolés (molécules pures) M1 Chimie Pharmaceutique M1 Chimie Pharmaceutique Pharmacognosie? Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Production Industrielle de Médicaments d'Origine Naturelle Dr. T. CHERIET Dr. T. CHERIET Chapitre n° 1 Chapitre n° 1 uploads/Industriel/ chapitre-i 10 .pdf