"L'expertise en chimie médicinale est désespérément nécessaire sur les lignes de front de l'extinction", a déclaré Timothy Cernak, professeur adjoint de chimie médicinale à l'UM College of Pharmacy. "Les animaux meurent à un rythme effarant, mais ce n'est pas obligatoire. La bioscience moderne a réalisé d'énormes progrès dans le traitement des maladies chez les humains, et les mêmes médicaments, ainsi que la science qui les sous-tend, peuvent être appliqués dans la nature."

Des efforts locaux et mondiaux sont en cours pour réduire les dommages environnementaux, mais ils sont trop lents pour sauver les nombreuses populations malades dans la nature, a-t-il déclaré.

"Nous sommes au milieu d'une extinction massive. Nous recherchons des extinctions massives dans le monde entier. Les gorilles des plaines, les pingouins d'Argentine, l'oiseau akikiki à Hawaï, les tortues caouannes en Floride. La liste est longue, et de nombreuses plantes précieuses sont également ne tient qu'à un fil", a-t-il déclaré. "Il est donc essentiel d'intégrer la puissance des produits pharmaceutiques modernes et l'expertise en dosage de la chimie médicinale dans les efforts de conservation."

Cernak et une équipe de jeunes scientifiques, dont un lycéen local, plaident en faveur de l'établissement et du développement du domaine émergent de la médecine de conservation dans un article de recherche publié dans le Journal of Medicinal Chemistry. .

"Il s'agit d'une science de base. Elle intègre la lentille de la chimie médicinale et des produits pharmaceutiques modernes dans la conversation pour sauver d'autres espèces", a déclaré Cernak. "Les facteurs à l'origine de l'extinction massive actuelle comprennent la perte d'habitat, le réchauffement climatique et la surexploitation, mais une cause profonde spécifique – les maladies de la faune – semble mûre pour une intervention. La chimie médicinale est cette intervention. "

Cernak, dans le cadre de l'un de ses nombreux rôles et projets de recherche, reçoit des échantillons d'espèces mortes et malades du monde entier. En utilisant les mêmes méthodes et modèles que ceux utilisés pour trouver des composés efficaces contre les maladies humaines, son laboratoire de l'UM, qui a récemment fait appel à un vétérinaire, teste des composés chimiques sur des échantillons pour voir lesquels réagissent aux organismes pathogènes. L'accent est mis sur les champignons, le plus grand tueur d'amphibiens.

Dans leur article, les auteurs proposent un nouveau rôle pour la chimie et la pharmacie en première ligne de la prévention de l'extinction. "Une solution à long terme à l'extinction massive consiste à remédier au changement climatique et à la perte d'habitat en utilisant de nouvelles technologies et de nouvelles politiques. Pour panser le court terme, la chimie au service des espèces menacées est nécessaire.

"Les chimistes médicinaux intéressés à prévenir l'extinction sont encouragés à parler aux gardiens de zoo, aux forestiers, aux vétérinaires, aux entomologistes, aux rééducateurs de la faune et aux défenseurs de l'environnement pour en savoir plus sur les défis et les solutions sur lesquels la médecine de conservation pourrait avoir un impact, et pour partager leur sagesse en première ligne de la découverte de médicaments. ."

Cernak milite en faveur d'un nouveau domaine scientifique à fort impact.

"Au niveau supérieur, ma mission est d'impliquer les sociétés pharmaceutiques dans ce domaine et les jeunes scientifiques considèrent cela comme le domaine dans lequel ils souhaitent se lancer, un domaine qui n'existe pas vraiment à ce stade", a-t-il déclaré. "Un objectif plus immédiat est la collecte de fonds et davantage de recherches à mesure que le domaine et sa valeur sont établis."

Des champignons mortels qui déciment les grenouilles dorées du Panama, aux tumeurs cancéreuses qui tuent les tortues caouannes et aux nombreux ravageurs et maladies qui rendent les plantes malades comme la pruche, les défis que la médecine de conservation doit relever ne manquent pas.

L'un de ces défis pourrait être d'empêcher qu'une maladie ne menace la santé publique.

"En janvier, 96 % des bébés otaries d'Argentine sont morts de la grippe aviaire. Si elle atteint les humains, qu'allons-nous faire ?" » dit Cernak. "Il ne reste peut-être que cinq oiseaux chanteurs akikiki dans la nature. Ils meurent du paludisme et de la variole, des maladies qui peuvent être traitées chez l'homme."

L'étude des maladies de la faune sauvage pourrait également fournir des informations essentielles aux chimistes médicinaux axés sur la santé humaine, a-t-il déclaré, et éventuellement un nouveau paradigme dans lequel les modèles de développement de médicaments et de prédiction de dosage, qui sont actuellement fortement formés à la pharmacocinétique chez les rongeurs, pourraient être diversifiés.

"Le problème est que trop souvent, les défenseurs de l'environnement qui tentent désespérément de soigner et de sauver des populations en déclin ne sont pas équipés des dernières avancées scientifiques et outils pharmaceutiques", a-t-il déclaré. "Compte tenu des lacunes actuelles dans les connaissances, ils ne savent peut-être pas quel médicament sera le plus efficace ni quel sera le bon dosage pour une espèce en voie de disparition."

Intégrer les chimistes et les pharmaciens dans le giron de la conservation n'a pas pour but de diminuer les vétérinaires et les groupes de conservation, mais de combiner leur expérience et leur expertise et d'atteindre les mêmes objectifs de sauver des vies et de l'écosystème, a déclaré Cernak.

"La médecine moderne pourrait empêcher l'extinction d'espèces menacées. Les maladies de la faune sauvage sont un facteur majeur de l'extinction massive actuelle, mais l'intervention thérapeutique sur les espèces non humaines reste mal comprise", a-t-il déclaré. "Dans les zoos, les jardins botaniques et les centres de réhabilitation des animaux, de nombreuses maladies peuvent être soignées, mais la compréhension de la médecine destinée aux espèces menacées est loin derrière notre compréhension actuelle de la médecine humaine."

En ce moment, le laboratoire de Cernak recherche non seulement un développement pharmaceutique plus rapide et plus sûr pour les humains, mais teste également les grenouilles dorées panaméennes atteintes d'un champignon qui menace leur existence.

Cernak soutient le concept One Health des Centers for Disease Control and Prevention, qui reconnaît le lien entre la santé des personnes, des animaux et de l'environnement.

"Nous regardons les plantes et les animaux de la même manière", a-t-il déclaré. "Le concept de One Health Pharmacy (plantes, humains et animaux) est que nous traitons tous ceux qui sont malades ou dans le besoin."

Le laboratoire de Cernak a fait progresser l'utilisation de l'intelligence artificielle et d'autres technologies pour accélérer le processus de découverte de médicaments. Il a dit que cela ne fait qu'augmenter les possibilités d'aider les animaux et les plantes le plus tôt possible.

"La rationalisation de la découverte de médicaments et de produits agrochimiques avec l'automatisation et l'intelligence artificielle est susceptible d'inaugurer une ère future d'inventions médicinales accélérées adaptées à des populations de patients spécifiques", ont écrit Cernak et son équipe dans leur article.

"Même si cela peut encore prendre des décennies, on peut imaginer un avenir dans lequel il sera possible de nourrir un chatbot avec des invites telles que" Inventez un antiviral à dose unique contre l'herpèsvirus endothéliotrope de l'éléphant avec des propriétés pharmacocinétiques optimales pour les éléphants d'Asie. Des applications passionnantes de la chimie médicinale sur les espèces menacées et en voie de disparition commencent à offrir de l'espoir."