Comment les adaptations des requins inspirent la technologie médicale
Les adaptations des requins vieilles de 450 millions d'années inspirent des innovations médicales, des anticorps miniatures aux capteurs bioniques.
Les requins ont évolué au cours de quelque 450 millions d'années, développant des adaptations biologiques extraordinaires qui inspirent aujourd'hui des recherches médicales et biotechnologiques majeures. Les chercheurs étudient leur système immunitaire unique, leurs molécules spécialisées, la structure de leur peau et leurs organes sensoriels pour concevoir des thérapies et des matériaux avancés.
Un système immunitaire ancestral et les molécules VNAR
Les requins comptent parmi les plus anciens vertébrés dotés d'un système immunitaire adaptatif basé sur des anticorps. Dans les années 1990, des scientifiques ont isolé une molécule immunitaire inhabituelle appelée IgNAR. Contrairement aux anticorps humains formés de quatre chaînes protéiques, l'IgNAR ne comporte que deux chaînes, avec un domaine de reconnaissance particulièrement réduit nommé VNAR.
Mesurant moins d'un dixième d'un anticorps classique avec un faible poids moléculaire d'environ 12 kDa, les molécules VNAR peuvent se lier à des sites cachés et à des poches profondes inaccessibles aux anticorps humains traditionnels. Des études en laboratoire ont démontré que des VNAR modifiés peuvent se lier à des sites conservés de la protéine spike du coronavirus et traverser la barrière hémato-encéphalique chez l'animal, ouvrant la voie à de nouveaux traitements neurologiques.
Défense cellulaire et squalamine
Au-delà des anticorps, les chercheurs ont identifié chez les requins la squalamine, un composé unique qui modifie physiquement la charge électrique des membranes cellulaires internes. Ce mécanisme déloge les protéines virales et empêche les virus de proliférer. Les tests en laboratoire révèlent que la squalamine inhibe diverses familles de virus, constituant une base prometteuse pour des médicaments antiviraux à large spectre.
Surfaces médicales inspirées de la peau de requin
La peau des requins est dotée de denticules dermiques abritant un microbiome externe qui produit des composés antimicrobiens. De plus, sa structure géométrique microscopique empêche physiquement les bactéries de former des biofilms. Des entreprises de technologie médicale ont développé des surfaces artificielles reproduisant cette texture, réduisant considérablement l'adhésion bactérienne dans les hôpitaux sans recourir aux antibiotiques.
Organes sensoriels et stabilité génétique
Les requins possèdent les ampoules de Lorenzini, des pores remplis d'un gel biologique détectant les faibles champs électriques émis par la vie marine. Les biophysiciens s'en inspirent pour créer des capteurs artificiels destinés à la surveillance médicale. Par ailleurs, le séquençage génomique des grands requins éclaire les mécanismes de réparation de l'ADN, tandis que la surpêche menace ces espèces essentielles à la biodiversité.
