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Par une chaude journée d'été en 2009, María A. Fernández-Herrera a oscillé derrière son guide sur la colline escarpée de la forêt tropicale de Puebla, au Mexique. Elle et ses collègues cherchaient barbaco, une plante avec une tige souterraine, ou rhizome, qui ressemble à une carapace de tortue et a des feuilles en forme de cœur. « [Notre guide] nous a aidés à déterrer un rhizome géant », déclare Fernández-Herrera, enthousiaste. "Il y avait des [ceux] jaunes et des blancs." Elle a ramené quelques échantillons du rhizome massif dans son laboratoire de la ville de Puebla et l'a utilisé pour effectuer une procédure chimique classique - mais rarement utilisée de nos jours - utilisée pour extraire diosgénine pour assister elle-même au processus.

La diosgénine est un stéroïde végétal présent dans les rhizomes des plantes du genre Dioscorea et a joué un rôle clé dans le développement de la pilule contraceptive au Mexique en 1951. Fernández-Herrera, actuellement au Centre de recherche et d'études avancées de l'Institut national polytechnique (CINVESTAV), Mérida, est expert dans l'étude des sapogénines stéroïdes, un type de détergents trouvés dans les plantes constitués d'une structure stéroïde et d'une molécule de sucre. Des chimistes comme elle peuvent désormais synthétiser la sapogénine diosgénine, ou l'acheter auprès d'une entreprise, mais dans les années 1940, au plus fort de l'étude des stéroïdes, la diosgénine était l'une des molécules les plus précieuses pour les chercheurs en stéroïdes et était principalement extraite de plantes.

L'histoire de la pilule contraceptive a commencé avec un chimiste américain visitant les forêts tropicales du Mexique et se liant d'amitié avec un commerçant mexicain. La pilule a déclenché une révolution sociale pour les femmes du monde entier et a catapulté le Mexique au rang scientifique.grandes ligues" du monde. Pourtant, l'histoire de la plante derrière la découverte de plusieurs millions, Dioscorea composée or barbaco, reste mal connue.

Même lorsque les botanistes Michael Joseph François Scheidweiler avaient décrit D. mexicain à Bruxelles en 1837, et William Botting Hemsley D. composée à Londres en 1884, à la fois à partir de plantes obtenues au Mexique, les propriétés chimiques de Dioscorea les plantes n'étaient connues que des habitants qui les utilisaient pour la pêche, car elles sont toxiques pour les poissons, mais pas pour les mammifères.

Au cours des années 1930, surnommé le Décennie des hormones sexuelles, les chimistes ont déterminé la structure de la progestérone et ont commencé à l'utiliser comme médicament traitement pour les complications menstruelles. Mais ils se sont vite rendu compte que s'approvisionner à partir de glandes animales, comme ils le faisaient à l'époque, n'était pas une option lorsque la demande augmentait de façon spectaculaire.

L'alternative, s'avère, était dans les plantes. En 1944, Russell Marker, un chimiste américain étudiant les stéroïdes à l'Université d'État de Pennsylvanie, s'est envolé pour Mexico, puis a pris un bus pour Veracruz, au Mexique. À Fortín de las Flores, une petite ville à l'ouest de la ville de Veracruz, au milieu de la forêt tropicale luxuriante, il a rencontré Alberto Moreno, un commerçant aimable et bien connecté. Ils ne parlaient pas la langue de l'autre, mais Marker réussit à demander à Moreno son aide pour trouver une espèce de Dioscorea. La légende raconte que Mark avait vu une photo de D. mexicain dans un manuel de botanique. Il connaissait l'espèce asiatique D. tokoro, à partir de laquelle la diosgénine avait été isolée en 1936, et explorait des sources alternatives aux États-Unis et au Mexique. Marker a suivi Moreno dans la forêt tropicale jusqu'à une population sauvage d'une espèce de Dioscorea connu par les habitants comme cabeza de nègre (D. mexicain). Lui et Moreno ont collecté, fermenté et séché 10 tonnes de rhizome. Ensuite, ils ont extrait la diosgénine et l'ont transformée en 3 kilos de progestérone, d'une valeur de 240,000 XNUMX USD à l'époque, en utilisant un processus chimique qui deviendra plus tard connu sous le nom de dégradation de Marker. La réaction élimine la chaîne latérale de la diosgénine par hydrolyse dans des conditions acides pour produire de la progestérone. En utilisant ce même procédé, la diosgénine peut aussi être converti en testostérone et en œstrone, une hormone sexuelle féminine.

Voyant le potentiel des plantes, en 1944, Marker et deux partenaires du laboratoire ont fondé leur propre laboratoire à Mexico sous le nom Syntex mais, en raison de désaccords personnels, Marker a quitté le partenariat pour démarrer son propre laboratoire dans la même ville un an plus tard. En 1949, Marqueur savant d'un proche parent de D. mexicain: D. composée, Connu comme barbaco parmi les habitants de Veracruz. La plante est rapidement devenue la source de diosgénine préférée de l'industrie, car elle contenait cinq fois plus de substance que D. mexicain. Cette même année, les médecins de la Mayo Clinic aux États-Unis trouvé que la cortisone, un autre stéroïde qui pourrait être dérivé de la diosgénine, a aidé à soulager la douleur de la polyarthrite rhumatoïde. Cette découverte signifiait encore plus de demande de diosgénine.

À cette époque, les scientifiques avaient découvert que la progestérone était capable de prévenir les avortements spontanés. Progestérone synthétique is presque inactif en raison de sa faible solubilité dans l'eau, les chimistes de Syntex cherchaient donc une nouvelle molécule capable d'imiter la progestérone. Le 15 octobre 1951, Luis Miramontes et Carl Djerassi parviennent à synthétiser la noréthindrone. Fonction similaire à la progestérone, la noréthindrone a non seulement évité les avortements spontanés, mais a également arrêté l'ovulation - et la grossesse - lorsqu'elle est administrée régulièrement, ce que les défenseurs des droits des femmes aux États-Unis avaient depuis longtemps. recherché. La pilule contraceptive est née.

"Sans la dégradation de Marker, Luis Miramontes n'aurait pas été capable de synthétiser la pilule contraceptive", déclare Fernández-Herrera.

La découverte des propriétés chimiques de la plante a conduit au développement de ce The Economist considérerait en 1999 "l'invention qui a défini le 20^th siècle » et « la contribution la plus importante de la chimie organique mexicaine au monde », selon Fernández-Herrera.

Dans les années 1960, la Food and Drug Administration américaine , la pilule contraceptive, et avec croissant accès, les femmes ont pris le contrôle de leur vie, en particulier en ce qui concerne leur sexualité et leur développement professionnel. Entre 80% et 90% de la production mondiale d'hormones stéroïdiennes venu du Mexique. Tout cela grâce à barbasque.

Selon Gabriela Soto Laveaga, historienne des sciences à l'Université de Harvard, en 1959, quinze ans seulement après la redécouverte par Marker de barbaco, près de 30 millions Dioscorea plantes ont été récoltées en une seule année. A l'époque, les gens cru cette "barbaco était presque inépuisable au Mexique.

Pour maintenir l'approvisionnement en diosgénine, une armée de plus plus de 100,000 XNUMX paysans locaux ou paysans, Connu comme barbasqueros, ramassé les plantes dans la nature. Les connaissances locales sont devenues essentielles pour trouver les bonnes espèces et identifier les plantes contenant suffisamment de diosgénine.

Barbasco aussi grandit dans les forêts tropicales d'autres États du sud du Mexique, comme Oaxaca. Barbasco cueillir des familles entières dans cet État mexicain entre les récoltes, explique José Sarukhán Kermez, coordinateur actuel de la Commission nationale mexicaine pour la connaissance et l'utilisation de la biodiversité (CONABIO), qui, au début des années 1960, a étudié l'habitat des Dioscorea pour sa thèse de premier cycle.

Le mentor et botaniste de Sarukhán Kermez, Arturo Gómez Pompa, qui de nombreuses considérer comme l'un des pères fondateurs de l'écologie mexicaine moderne, se souvient dans ses mémoires: "Il est devenu évident la grande importance du travail effectué par les guides de terrain locaux, qui en réalité, étaient ceux qui portaient le plus lourd fardeau, devant identifier toutes les plantes que nous avons récoltées."

L'industrie émergente de la diosgénine a non seulement généré d'énormes revenus pour les sociétés pharmaceutiques, mais également une richesse de connaissances qui cimenterait les domaines de la botanique et de l'écologie au Mexique. Gómez Pompa et Sarukhán Kermez ont qualifié l'un de leurs guides locaux, Agapito Hernández, de "leur professeur le plus important". Hernández serait chargé de révéler les secrets des forêts tropicales d'Oaxaca aux scientifiques.

« Sans les connaissances [des guides locaux], nous n'aurions pas pu faire de travail », écrit Gómez Pompa.

Selon les espèces, Dioscorea les rhizomes ont besoin de trois à sept ans pour abriter suffisamment de diosgénine à des fins industrielles, de sorte que la demande de plantes plus anciennes n'a laissé que de petites plantes moins puissantes. Le besoin de diosgénine - et des rhizomes qui la contiennent - a augmenté à un point tel qu'il est devenu nécessaire de cultiver Dioscorea.

Dans le même temps, la distribution de la plante restait largement inconnue. Pendant ce temps, les gens du gouvernement mexicain ont commencé à s'inquiéter que barbaco a été élaboré pas, en fait, inépuisable. Pour produire un kilo de diosgénine, par exemple, les chimistes avaient besoin de 25 kilos de Dioscorea. Un tel niveau d'extraction, associé au défrichement des terres pour le bétail et l'agriculture, a rendu les plantes plus rares. Ainsi, à la fin des années 1950, le Secrétariat mexicain à l'agriculture formé la Commission d'étude de l'écologie des Dioscorea, dirigé par Gómez Pompa. Sa mission était d'étudier l'écologie des forêts tropicales mexicaines pour fournir des suggestions de gestion pour Dioscorea.

Dioscorea propulsé la recherche scientifique au Mexique alimentée par les sociétés pharmaceutiques. « [P]ou chaque tonne extraite de Dioscorea, [les sociétés pharmaceutiques] devraient apporter une contribution économique à l'Institut national d'investigations forestières (INIF) récemment créé, pour l'étude de la Dioscoreas et d'évaluer l'impact [écologique] de l'extraction des rhizomes », écrit Gomez Pompa.

L'argent des entreprises a financé la recherche de certains scientifiques travaillant dans le Dioscorea Commission qui deviendra plus tard des pionniers scientifiques au Mexique - Sarukhán Kermez en est un exemple clair.

"Travailler sur une thèse de premier cycle avec un financement était du jamais vu [en 1961]", me dit Sarukhán Kermez. "C'était comme un voyage gratuit sur la lune."

Sarukhán Kermez est devenu directeur du Dioscorea Commission en 1965 et a effectué son tout premier voyage en avion à Porto Rico. Il était sur un en incognito mission visite de l'expérimentation Dioscorea champs à la recherche d'indices pour cultiver la plante au Mexique. À l'époque, les firmes pharmaceutiques étrangères tentaient de utilisent Dioscorea au Guatemala, au Costa Rica et à Porto Rico après le gouvernement mexicain imposé des taxes prohibitives à l'exportation barbaco et la diosgénine au début des années 1950. Les efforts visant à cultiver des plantes contenant suffisamment de diosgénine pour être utiles à la production industrielle ont échoué car les scientifiques ne connaissaient toujours pas les aspects fondamentaux de la plante.

"Non seulement la physiologie et la biochimie de la plante étaient inconnues, mais la morphologie du développement, et même la taxonomie, étaient mal comprises." (lire ici) Ray F. Dawson, ancien botaniste de l'Université de Columbia.

Finalement, des scientifiques américains ont trouvé d'autres intermédiaires pour produire des stéroïdes à partir d'huiles de soja et de déchets de sisal. Quelles que soient les connaissances acquises par les scientifiques sur le barbaco jamais cristallisé dans des plans de gestion de la plante ni de protection de son habitat. L'INIF a indiqué qu'il y avait eu 7.6 millions d'hectares où barbaco autrefois exploitées, mais dans les années 1970, 80 % d'entre elles avaient été converties en terres agricoles et en pâturages.

La perte imminente d'acheteurs internationaux a poussé le Dioscorea Commission au Mexique à dissoudre. Malgré de nouveaux efforts du gouvernement mexicain pour réglementer barbaco dans les années 1970, il est vite devenu une chose du passé.

La saga de Marker et Dioscorea est maintenant racontée comme une histoire aux étudiants de la Faculté des sciences de l'Université nationale autonome du Mexique presque comme une curiosité : les plantes sont devenues un souvenir de l'industrie botanique autrefois glorieuse au Mexique.

Le marché mondial des contraceptifs hormonaux produits synthétiquement en 2018 a été élaboré évalué à 13.36 milliards de dollars et devrait croître de 15.2% jusqu'en 2022. Pour certains chimistes comme Fernández-Herrera, cependant, les plantes et les connaissances traditionnelles sont toujours pertinentes pour l'industrie des stéroïdes aujourd'hui. Même lorsqu'elle a entendu des chimistes dire que la recherche sur les stéroïdes "était terminée" dans les années 1940, elle pense qu'il existe des composés dans les plantes qui attendent toujours d'être découverts. L'une de ces plantes pourrait être la prochaine barbaco.

Gómez Pompa pourrait être d'accord. Dans ses mémoires, il écrit: "Si toute cette grande industrie des stéroïdes est née d'une plante sauvage, combien d'autres pourraient exister qui n'ont tout simplement pas été étudiées."

Édité par Rodrigo Perez Ortega et Alun Salt