Les escargots coniques ont inspiré les humains pendant des siècles. Les communautés côtières ont souvent échangé leurs beaux coquillages comme de l'argent et les ont mis en bijoux. De nombreux artistes, dont Rembrandt, les ont présentés dans des croquis et des peintures. Maintenant, les scientifiques du National Institute of Standards and Technology (NIST) trouvent ces prédateurs mortels inspirants, trop, alors qu'ils cherchent de nouvelles façons de guérir d'anciens problèmes médicaux en utilisant les escargots venimeux comme modèles.

"C'est le même venin utilisé pour tuer les dinosaures dans 'Jurassic Park, '", déclare Frank Marí, biochimiste du NIST, avec un petit rire. "C'est effrayant, mais ce pouvoir pourrait être utilisé pour un autre type de bien dans la vraie vie."

Comme tous les scientifiques du NIST, Marí mesure les choses. Spécifiquement, il mesure l'ARN et les protéines associées à l'œuvre à l'intérieur des animaux marins. Comme la technologie s'est améliorée au fil des ans, lui et son équipe sont devenus plus aptes à examiner, analyser et cataloguer les molécules à l'œuvre chez certaines des créatures les moins connues de l'océan, y compris les escargots coniques. Cette année, son laboratoire a fait plusieurs découvertes importantes sur leur venin, découvertes qui pourraient conduire à terme au développement de nouveaux médicaments pour les maladies difficiles à traiter. En imitant la façon dont ces petits, les créatures tranquilles livrent du poison, les scientifiques peuvent être en mesure de mieux fournir des remèdes.

Un jour donné, On peut trouver Marí marchant le long des rangées de réservoirs d'aquarium bouillonnants au Hollings Marine Laboratory à Charleston, Caroline du Sud, vérifier les 60 escargots à cône individuels qui ont vécu dans son laboratoire au cours des 15 dernières années. Une fois par semaine, lui et son personnel font une sorte de négociation délicate avec eux, échanger un poisson mort contre une dose de poison à recueillir dans un tube et à stocker pour être utilisé dans des mesures et des enquêtes scientifiques en cours.

"Les escargots cônes sont si inhabituels, " dit Marí. "Ils ne ressemblent à aucune autre créature sur Terre, et travailler avec eux, c'est presque comme travailler avec un extraterrestre. Mais c'est aussi amusant. Le système d'escargots en cône est comme un magasin de bonbons pour quelqu'un comme moi."

Plus de 800 espèces d'escargots cônes ont été trouvées dans le monde, surtout au chaud, zones tropicales. Ils sont solitaires, créatures sans visage et non agressives, mais piquera défensivement lorsqu'il sera ramassé par un collectionneur de coquillages involontaire. Les plus petits escargots coniques donnent une piqûre à peu près aussi puissante qu'une piqûre d'abeille, mais la piqûre d'espèces plus grandes peut tuer un humain adulte en quelques heures. L'escargot cône le plus meurtrier serait "l'escargot cigarette" de l'Indo-Pacifique, un escargot à peu près de la longueur du pouce d'un homme qui peut libérer une toxine si forte que vous n'auriez le temps de finir qu'une cigarette avant de mourir de son attaque.

Bien que sa collection comprenne plusieurs espèces, Le domaine d'intérêt particulier de Marí est l'escargot violet ( Conus purpurascens ). C'est une créature que l'on trouve principalement dans les eaux côtières du Pacifique oriental au large du golfe de Californie jusqu'au Pérou et au large des îles Galapagos, se déplaçant lentement le long du fond rocheux où il atteint quelques centimètres de long. Comme tous les escargots du Cône genre, ces animaux nocturnes sont communs, mais passent souvent inaperçus pour les amateurs de plage occasionnels.

Malgré leurs propres tendances lentes, ces escargots ont évolué pour chasser habilement des animaux beaucoup plus rapides dans l'obscurité en tirant une seule dent semblable à un harpon sur d'autres escargots, poissons et vers. Une fois injecté, la proie devient instantanément paralysée et incapable de s'enfuir. L'escargot tire ensuite lentement la farine immobilisée à l'intérieur de sa coquille pour la digérer, entier. Chaque dent est jetée après utilisation et immédiatement remplacée par une autre. Certains escargots coniques voyagent avec une vingtaine de ces dents incrustées dans leurs systèmes, chargé et prêt à être tiré lorsque le prochain repas arrive à nager.

Dans son état natif, Le venin d'escargot de cône ne ferait évidemment pas un bon traitement pour les maladies humaines. Mais en le déballant petit à petit et en mesurant chaque composant au niveau moléculaire, Marí et son équipe visent à comprendre et à cataloguer comment chaque aspect de ce poison fait son travail.

"Il y a beaucoup de choses que nous apprenons à leur sujet, " dit Mari.

Pourquoi, par exemple, Le venin d'escargot conique est-il capable de pénétrer si rapidement dans le système nerveux d'un autre animal ? Et comment cela paralyse-t-il si efficacement une victime ? Encore plus déroutant, certains escargots à cône violet ne sont pas du tout toxiques, ce que Marí pense pourrait être lié aux stades de développement des escargots.

Les réponses à toutes ces questions sur les escargots pourraient être utilisées pour créer de nouveaux médicaments qui se déplacent dans le corps d'un patient de manière plus rapide et plus efficace, comme de nouveaux types d'insuline pour le traitement du diabète ou de meilleurs traitements pour des maladies neurologiques comme la maladie d'Alzheimer. Certains pensent que la recherche sur le venin peut fournir de nouveaux systèmes d'administration de médicaments qui viseraient à réduire les formes de cancer à propagation rapide. D'autres veulent utiliser les ingrédients du venin pour le traitement de la dépendance. Un composant du venin d'escargot conique a même été utilisé dans des crèmes anti-rides maintenant sur le marché qui mettent le pouvoir de l'inflammation à l'œuvre sous la peau, gonflant les plis et les ridules sur les visages humains.

Pour un article qui vient de paraître dans Rapports scientifiques , Marí et son équipe ont utilisé des toxines d'escargots comme sondes moléculaires pour identifier un chevauchement important entre les systèmes immunitaire et nerveux central chez l'homme. Leurs travaux ont démontré pour la première fois qu'une toxine classique, généralement associée au système nerveux central, peut également avoir un impact sur le système immunitaire, par lequel certaines cellules sont signalées de manière spécifique une fois que certains types de peptides d'escargot de cône, connu sous le nom de conotoxines, entrer dans le corps. Les nouvelles informations peuvent aider au développement de thérapies pour éradiquer l'estomac, cancers du sein et du poumon, ainsi que dans la lutte contre la tuberculose, puisque toutes ces maladies déclenchent une surproduction de certaines cellules. Plutôt que d'utiliser la toxine comme un véritable remède, le travail fournirait une feuille de route pour mieux comprendre (et peut-être contrôler) la croissance des cellules indésirables.

Pour une autre étude publiée récemment dans le Journal de protéomique ; et son équipe ont travaillé sur l'isolement et la caractérisation d'une enzyme dans le venin d'escargot appelé Conohyal-P1. Ils ont utilisé un spectromètre de masse à ultra haute résolution, l'un des outils les plus puissants disponibles pour identifier et compter les protéines dans un échantillon. Une enzyme similaire se trouve dans les venins de poisson-lion et d'abeille. Étonnamment, on le trouve également dans de nombreux types de spermatozoïdes de mammifères, où il aide à affaiblir les parois cellulaires des ovaires et facilite l'entrée du sperme et une reproduction réussie.

"Nous savions que cette enzyme était capable de décomposer le tissu extracellulaire, " dit Mari, se référant aux membranes les plus externes des cellules. « Nous avons maintenant été en mesure d'évaluer soigneusement l'activité de l'enzyme pour que quiconque puisse l'utiliser dans des travaux futurs. En outre, nous avons identifié un nouveau sous-type qui n'était pas connu auparavant."

Dans un troisième article, publié récemment dans la revue Neuropharmacologie , Marí et son équipe ont évalué les toxines dans le venin de l'escargot en les testant sur le système nerveux central des mouches des fruits. Bien que la mouche des fruits soit très différente des humains à bien des égards, son système nerveux central peut fournir un excellent modèle pour une grande variété d'études médicales, car la structure de base des cellules du cerveau des mouches des fruits est similaire à la structure des cellules du cerveau humain. Donc, si une cellule cérébrale de mouche des fruits réagit dans un sens, les scientifiques savent qu'une cellule humaine va, trop.

L'équipe de Marí voulait spécifiquement savoir comment les conotoxines interagissent avec une variété de cibles moléculaires dans le système nerveux de leurs proies. Le venin d'escargot à cône violet contient un grand nombre de ces blocs de construction de protéines, plus de 2, 000 d'entre eux.

"Le venin est incroyablement complexe, " dit Marí. "Nous voulions répondre à la question :quelles parties pourraient être utilisées comme médicament ?"

Dans ce cas, ils ont découvert que la réponse des mouches aux injections de venin d'escargot se produisait principalement dans les récepteurs qui régissent le mouvement musculaire et la dépendance. Ces détails pourraient être utiles dans le développement de nouveaux médicaments pour la maladie de Parkinson, qui ravage souvent le système musculo-squelettique, altérant la capacité d'un patient à contrôler les mouvements corporels de base. Cela pourrait également aider au développement de traitements efficaces contre la dépendance à la nicotine.

"Le motif sur une coquille d'escargot conique est très beau, " dit Marí. "Mais je pense que la biologie et la biochimie sont encore plus belles, et alors que nous explorons tous les différents aspects du venin, nous pouvons ouvrir toutes sortes de nouvelles opportunités pour un usage médical. Nous sommes enfin capables de déchiffrer le code."