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Vincent du Vigneaud
est né en 1901 à Chicago dans une famille d'origine française. Après des
études supérieures à l'Université de l'Illinois, il occupe un poste d'assistant
de biochimie à l'h6pital de Philadelphie, et commence là une carrière
de chercheur qui l'amène à soutenir son Ph. D. en 1927, à la faculté de
médecine de l'Université de Rochester. Très tôt, il s'intéresse à une
hormone sécrétée par le pancréas, l'insuline. Evoquant ses débuts de chercheur,
il a raconté dans l'une de ses conférences que son intérêt pour l'insuline
s'était éveillé lorsque W. C. Rose, professeur de biochimie à l'Université
de l'Illinois, revenant d'un symposium tenu à Toronto en 1923, avait présenté
comme un grand événement la découverte de cette hormone par Banting et
Best deux années plus t6t : il avait alors été profondément touché par
l'enthousiasme et l'espoir que suscitait cette découverte. Aussi accepta-t-il
avec joie l'invitation qu'il reçut bient6t de J. R. Murlin, de venir faire
des recherches sur l'insuline à l'Université de Rochester. Là, il est
intrigué par le fait que la majeure partie des produits sur lesquels il
travaille contiennent du soufre. Il comprend rapidement que cet élément
est présent dans une liaison disulfure et en conclut que l'insuline est
vraisemblablement une dérivée de l'amino-acide appelé cystine, qui, dans
l'insuline, est lié au reste de la molécule par des liaisons peptidiques.
Membre du Conseil National de la Recherche, Vincent du Vigneaud effectue
ensuite plusieurs stages dans divers instituts américains, allemands,
écossais et anglais. De retour aux Etats-Unis, il occupe la chaire de
biochimie à l'Ecole de Médecine de l'Université George Washington, puis
à partir de 1938 celle du College Médical de l'Université Comell.
Après ses travaux sur l'insuline, il poursuit ses recherches sur deux
hormones de l'hypophyse, l'ocytocine et la vasopressine. Puis il s'intéresse
au métabolisme des peptides, à la transméthylation, au métabolisme des
composés mono-carboniques, à la transsulfuration, et à des composés comme
la pénicilline, la biotine, etc. La plupart de ces travaux sont exposés
dans le livre qu'il publie en 1952, A Trail of Research in Sulfur Chemistry
and Metabolism and Related Fields, Comell University Press, Ithaca, 1952.
Cet ouvrage l'impose dans les milieux scientifiques, et trois ans plus
tard il recevra le prix Nobel.
A la fin de sa carrière,
i! sera directeur de l'Institut de la Santé Publique de la ville de New
York, et l'un des dirigeants de l'Institut Rockefeller pour la Recherche
Médicale.
Il serait fastidieux de décrire les recherches remarquables et difficiles
de du Vigneaud. Nous nous limiterons à la présentation des plus importantes,
que nous allons situer pour mieux les comprendre dans le contexte plus
large de la chimie des hormones. Celles-ci sont des substances sécrétées
par les glandes endocrines et déversées directement dans le sang. Ces
excitants fonctionnels spécifiques jouent un rôle très important
dans les phénomènes vitaux, et sont utilisés en thérapeutique. L'insuline,
à laquelle surtout s'est intéressé du Vigneaud, est produite par le pancréas
et a une fonction importante dans le métabolisme des sucres.
Après l'insuline, il a étudié deux hormones de l'hypophyse; cette glande,
chez l'homme, se présente comme un petit haricot ovale de couleur rougeâtre
et d'un diamètre d'environ 1 centimètre ; située sous le cerveau, elle
semble une extension du plancher du thalamus. Elle se compose de différents
types de tissus qualifiés, selon leur position, de lobes antérieur, intermédiaire
et postérieur. Chacun d'entre eux sécrète une hormone spécifique intervenant
dans la croissance, la lactation, l'activité des autres glandes endocrines,
la pigmentation, etc. Du Vigneaud s'est intéressé aux deux hormones provenant
du lobe postérieur, la vasopressine et l'ocytocine. Après les avoir isolées
à l'état pur, il a montré que ces substances étaient constituées d'amino-acides
tout comme le sont les protéines, avec cependant une masse moléculaire
plus petite; pour les distinguer chimiquement des protéines, on les a
appelées polypeptides. Il a en outre identifié la nature des amino-acides
et leur enchaînement, montrant en particulier que l'un de leurs composants
est la cystine, qui contient du soufre. Les structures des deux hormones
sont très proches l'une de l'autre: leur molécule renferme huit amino-acides
formant un cycle dont la forme peut se comparer au chiffre 6 ou 9; les
deux atomes de soufre d'une liaison disulfure font partie du cycle. Leur
structure ainsi déterminée, encore fallait-il réaliser la synthèse de
chaque hormone.
Etape après étape, et selon une séquence prédéterminée, du Vigneaud bâtit
la chaîne d'amino-acides, plaçant les deux atomes de soufre au bon endroit
(l'un au milieu, l'autre en bout de chaîne), et il réussit à fermer le
cycle en reliant les deux soufres (disulfure). C'était la première synthèse
d'une hormone polypeptidique, l'ocytocine. La substance à l'état pur cristallisée
fut isolée. Il restait pour terminer à comparer les propriétés chimiques
et physiologiques des échantillons naturels et synthétiques. Les tests
furent tout à fait concluants.
L'ocytocine agissant
sur la contraction de l'utérus, on l'utilise en obstétrique. La vasopressine,
que du Vigneaud synthétisa peu de temps après, élève la pression sanguine
en exerçant une vasopression sur les vaisseaux sanguins: on l'utilise
comme traitement adjuvant du choc chirurgical. Elle exerce aussi un effet
antidiurétique en agissant sur les tubules rénaux et en réglant la réabsorption
facultative de l'eau.
La réussite de du Vigneaud fut le point de départ de nouvelles synthèses
d'hormones. On prépara plusieurs produits analogues à l'ocytocine en lui
enlevant certains groupements fonctionnels (le groupement NH2 de la cystine,
le groupement ôH de la tyrosine, les groupements carboxamides de l'asparagine,
de la glutamine et de la glycinamide, le pont disulfure). Ainsi, par exemple,
la désamino-ocytocine possède une activité antidiurétique cinq fois plus
grande que celle de l'ocytocine. En 1962, en collaboration avec Hope,
du Vigneaud synthétise la désaminodésoxyocytocine, qui a une activité
16 fois moins forte que l'ocytocine.
Grâce à lui, de nombreux
peptides actifs ont été synthétisés en laboratoire par des procédés bien
standardisés. C'est en particulier en se fondant sur ses travaux que R.
B. Merrifield a pu concevoir, quelques années plus tard, un appareil programmable
capable de réaliser de façon répétitive et avec des rendements élevés,
les différentes étapes chimiques qui permettent l'addition de chaque amino-acide
à une chaîne polypeptidique croissant progressivement.
On voit avec cet
exemple quels remarquables progrès ont été accomplis dans la synthèse
des hormones. Pour une grande part, le mérite en revient à Vincent du
Vigneaud.
Ce grand biochimiste
mourut à New York en 1978.
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