Vigneaud, Vincent du (1901-1978)

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.